Ключевое слово: «кавитация»

В статье рассматривается влияние ультразвуковых колебаний на межфазную поверхность «газ-жидкость» в процессе принудительной аэрации. Показано, что применение ультразвука приводит к значительному увеличению эффективности массопереносных процессов за счёт увеличения межфазной поверхности и ускорения диффузии. Исследованы механизмы интенсификации, такие как формирование капиллярных волн и измельчение пузырьков газа, которые реализуются при разных частотах ультразвуковых колебаний. Представлены результаты работы экспериментального стенда для изучения структуры и размеров межфазной поверхности под воздействием ультразвука. Результаты экспериментов подтверждают значительное увеличение межфазной поверхности и, как следствие, повышение скорости массопереноса, что открывает новые перспективы для применения ультразвуковых технологий в промышленности.

Исследование посвящено выявлению механизмов ультразвуковой интенсификации массообмена в системе «газ-жидкость» под действием кавитации. Выявлены физические механизмы ультразвуковой интенсификации массообмена, включающие в себя: ускорение диффузии газа сквозь кавитирующую жидкость; формирование капиллярных волн на поверхности барботажных пузырьков в зоне развитой кавитации; неустойчивость пенообразной структуры жидкой фазы в зоне вы-рожденной кавитации, которая способствует многократному измельчению газовых пузырьков, образуемых в ходе принудительной аэрации. Выполнены экспериментальные исследования, подтвердившие основные положения теоретической модели в части влияния ультразвука на межфазную поверхность.