bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2024-22-3-36-43bsuir-3929Research ArticleСтатьиОценка активности кавитации по кавитационному шуму в различающихся частотных диапазонахAssessment of Cavitation Activity by Cavitation Noise in Different Frequency RangesМинчукВ. С.MinchukV. S.

Минчук Вячеслав Сергеевич, мл.  науч.  сотр.  науч.-исслед.  лаб. «Ультразвуковые  технологии  и оборудование» (НИЛ  5.2)

220013, Минск, ул. П. Бровки, 6

Тел.: +375 17 293-86-35

Minchuk Viacheslav Sergheevich, Junior  Researcher  at the  Scientific Research  Laboratory  of  Ultrasonic Technologies and  Equipment (Lab. 5.2)

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Tel.: +375 17 293-86-35

slava.minchuk@bk.ruПерхуноваА. Ю.PerhunovaA. Y.

стажер, мл. науч. сотр. НИЛ   5.2

220013, Минск, ул. П. Бровки, 6

Intern,  Junior  Researcher at  the Lab.  5.2

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

ФедоринчикМ. П.FedorinchikM. P.

науч. сотр. НИЛ 5.2

220013, Минск, ул. П. Бровки, 6

Researcher at the Lab. 5.2

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

ДежкуновН. В.DezhkunovN. V.

канд.  техн. наук, доц., зав. НИЛ 5.2

220013, Минск, ул. П. Бровки, 6

Cand. of Sci., Associate Professor, Head of the Lab. 5.2

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics2024230620242233643Copyright © Минчук В.С., Перхунова А.Ю., Федоринчик М.П., Дежкунов Н.В., 20242024Минчук В.С., Перхунова А.Ю., Федоринчик М.П., Дежкунов Н.В.Minchuk V.S., Perhunova A.Y., Fedorinchik M.P., Dezhkunov N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3929

Приведены результаты испытаний спектрально-акустического кавитометра с режимами измерений, различающимися частотными диапазонами интегрирования кавитационного шума. Для каждого из   режимов Н1–Н4 нижняя частота интегрирования  fmin составляла соответственно 1, 70, 180 и 300 кГц, верхняя частота была одинаковой для всех режимов –  fmax = 10 МГц. В качестве приемников кавитационного шума использовали пьезоэлектрические волноводные датчики. Регистрировали распределения активности кавитации в неоднородных ультразвуковых полях: в объеме ультразвуковой ванны (f0 = 35 кГц) и в поле погружного излучателя (f0 = 21 кГц). Частотный диапазон интегрирования варьировался за счет изменения нижней границы. Установлено, что изменение диапазона интегрирования в довольно широких пределах не оказывает заметного качественного влияния на результат измерений активности кавитации, происходит лишь кратное изменение показаний. Этот вывод подтвержден благодаря использованию датчиков, различающихся своими спектральными характеристиками.

The results of testing the spectral-acoustic cavitometer with measurement modes that differ in the frequency ranges of integration of cavitation noise are presented. For each of the H1–H4 modes, the lower integration frequency  fmin is 1, 70, 180 and 300 kHz, respectively. The upper frequency is the same for all modes and  is   fmax  =  10  MHz. Piezoelectric waveguide sensors were used as a cavitation noise receivers. The distributions of cavitation activity in non-uniform ultrasonic fields were recorded: in the volume of the ultrasonic bath  (f0 = 35 kHz) and in the field of the submersible emitter (f0 = 21 kHz). The frequency range of integration was varied by changing the lower bound. It has been established that a change in the integration range within a fairly wide range does not have a noticeable qualitative effect on the result of measurements of cavitation activity, only a multiple change in the readings occurs. This conclusion was confirmed using sensors that differ in their spectral characteristics.

ктивность кавитациикавитационный шумультразвуккавитометрспектрально-акустический методcavitation activitycavitation noiseultrasoundcavitometerspectral-acoustic methodРабота поддержана Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований, проект № Т23М-026.The work was supported by the Belarusian Republican Foundation for Basic Research, project No T23M-026.ReferencesПрименение ультразвука высокой интенсивности в промышленности / В. Н. Хмелев [и др.]. Бийск: Изд-во Алтайского госуд. технич. ун-та им. И. И. Ползунова, 2010. 250 с.Hmelev V. N., Slivin A. N., Barsukov R. V., Tsiganok S. N., Shalunov A. V. (2010) Application of High-Intensity Ultrasound in Industry . Biysk, Polzunov Altai State Technical University Publ. 250 (in Russian).Мощный ультразвук в металлургии и машиностроении / В. О. Абрамов [и др.]. М.: Русавиа, 2006. 687 с.Abramov V. O., Abramov O. V., Artemiev V. V. et al. (2006) Powerful Ultrasound in Metallurgy and Mechani cal Engineering. Moscow, Rusavia Publ. 687 (in Russian).Жулай, Ю. А. Кавитация как средство интенсификации технологических процессов. Опыт применения и перспективы (обзор) / Ю. А. Жулай, В. Ю. Скосарь // Авиационно-космическая техника и технология. 2013. Т. 105, № 8. С. 7–15.Zhulay Yu. A., Skosar V. Yu. (2013) Cavitation as a Means of Intensification of Technological Processes. Application Experience and Prospects (Review). Aerospace Engineering and Technology. 105 (8), 7–15 (in Russian).Characterization of Transient Cavitation Activity During Sonochemical Modification of Magnesium Particles / N. Brezhneva [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. 2021. Vol. 70, No 3–4. P. 105315–105327.Brezhneva N., Dezhkunov N. V., Ulasevich S. A., Skorb E. V. (2021) Characterization of Transient Cavitation Activity During Sonochemical Modification of Magnesium Particles. Ultrasonics Sonochemistry . 70 (3–4), 105315–105327.Gogate, P. R. Design and Scale-Up of Sonochemical Reactors for Food Processing and Other Applications / P. R. Gogate, A. B. Pandit, A. P. Bhat // Power Ultrasonics. 2023. P. 639–663. DOI: 10.1016/B978-0-12-820254-8.00001-4.Gogate P. R., Pandit A. B., Bhat A. P. (2023) Design and Scale-U p of Sonochemical Reactors for Food Processing and Other Applications. Power Ultrasonics. 639–663. DOI: 10.1016/B978-0-12-820254-8.00001-4.Скворцов, С. П. Методы контроля параметров ультразвуковой кавитации / С. П. Скворцов // Наука и образование. 2015. № 2. С. 83–100. DOI: 10.7463/0215.0759806.Skvortsov S. P. (2015) Techniques of Ultrasound Cavitation Control. Science and Education. (2), 83–100. DOI: 10.7463/0215.0759806 (in Russian).Hodnett, M. Measurement Techniques in Power Ultrasonics / M. Hodnett, P. Prentice // Power Ultrasonics, 2 nd ed. 2023. P. 131–146. DOI: 10.1016/B978-0-12-820254-8.00001-4.Hodnett M., Prentice P. (2023) Measurement Techniques in Power Ultrasonics. Power Ultrasonics. 131–146. DOI: 10.1016/B978-0-12-820254-8.00001-4.Комбинированный метод исследования акустической кавитации / А. В. Котухов [и др.] // Доклады БГУИР. 2020. Т. 18, № 4. С. 80–88.Kotukhov A. V., Gavrilyuk V. S., Minchuk V. S., Dezhkunov N. V. (2020) Combined Method for Acoustic Cavitation Research. Doklady BGUIR. 18 (4), 80–88 (in Russian).Pengfei, W. Acoustic Characterization of Cavitation Intensity: A Review / W. Pengfei // Ultrasonics Sonochemistry. 2022. Vol. 70. 105878 p.Pengfei W. (2022) Acoustic Characterization of Cavitation Intensity: A Review. Ultrasonics Sonochemistry . 70, 105878.Measurement of Cavitation Noise in Ultrasonic Baths and Ultrasonic Reactors: IEC TS 63001:2019. 29 р.IEC TS 63001:2019. Measurement of Cavitation Noise in Ultrasonic Baths and Ultrasonic Reactors. 29.Cavitation. Исследования, технологии, приборы, оборудование [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cavitation.bsuir.by/ru/kavitometr. Дата доступа: 15.02.2023.Cavitation. Research, Technology, Devices, Equipment. Available: https://cavitation.bsuir.by/ru/kavitometr (Accessed 15 February 2023) (in Russian).Соколов, Н. М. Лабораторный практикум по радиоэлектронике. Ч. 2. Колебательные контуры с сосре доточенными постоянными / Н. М. Соколов, С. С. Фефелов. Ярославль: Ярослав. госуд. педаг. ун-т им. К. Д. Ушинского, 2017.Sokolov N. М., Fefelov S. S. (2017) Laboratory Practice on Radioelectronics. Part 2. Oscillatory Circuits with Concentrated Constants . Yaroslavl, Yaroslavl State Pedagogical University named after K. D. Ushinsky Publ. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.