Variability of the Cavitation Threshold of Sea Water under Natural Conditions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The results of measurements of cavitation thresholds and some hydrological and hydrochemical parameters of seawater in various areas of the World Ocean are presented and discussed. The stable temporal variability of the cavitation thresholds on the time scales of several days is shown. The daily, semi-daily and other periodicities of changes in the magnitude of cavitation thresholds were revealed.

Full Text

  1. ВВЕДЕНИЕ

Понижение давления в жидкости приводит к появлению в ней мельчайших пузырьков и каверн, движение которых под действием неоднородных полей давления порождает большое количество явлений, называемых кавитацией. Теоретические расчеты показывают, что разрыв абсолютно чистой жидкости происходит при очень больших напряжениях, порядка 1400 кг/см2 [1]. Разрыв реальных жидкостей происходит при напряжениях порядка нескольких атмосфер. Максимальное значение этой величины получил Бриггс — от 260 до 270 атм, благодаря особо тщательной очистке воды [2]. В современной литературе принято считать, что такое значительное расхождение значений критических напряжений обусловлено присутствием в жидкости мельчайших неоднородностей, обычно называемых «зародыши кавитации» [3–6]. Зародышами кавитации могут быть мельчайшие пузырьки, гидрофобные твердые взвеси и другие неоднородности. При приложении к жидкости растягивающего напряжения «зародыши кавитации» превращаются в пузырьки и каверны. Таким образом, невозмущенная жидкость имеет некую прочность на разрыв, обычно называемую кавитационной прочностью жидкости.

Кавитация возникает при достижении в жидкости некоторого критического напряжения. Кроме того, любое воздействие на жидкость приводит к изменению её физических, химических и других свойств. Поэтому говорят о «кавитационном пороге» жидкости, который зависит не только от свойств невозмущенной жидкости, но и от способа её возмущения [7]. Акустическая волна в жидкости достаточно высокой интенсивности может инициировать в ней кавитацию (акустическая кавитация). Понижение давления в потоках жидкости также приводит к появлению кавитации (гидродинамическая кавитация). Многочисленные кавитационные явления, такие как: кавитационная эрозия поверхностей, вблизи которых возникает кавитация, сонолюминесценция — излучение акустических и ударных волн, направленная диффузия, коагуляция пузырьков под действием сил Бьеркнесса, градиентная коагуляция пузырьков и др. имеют пороговый характер. Поэтому различают несколько видов порогов кавитации: порог «направленной» диффузии, порог градиентной и Бьеркнесовской коагуляции, порог динамической устойчивости (порог «газовой» кавитации), порог статической устойчивости (порог «паровой» кавитации). Пороги «газовой» и «паровой» кавитации связаны с различными видами пульсаций пузырьков в акустическом поле. Все эти процессы фиксируются экспериментальными методами.

Критерии возникновения кавитации и методика измерения порога кавитации описаны в работах [7–9]. Многочисленные экспериментальные и теоретические работы, обзор которых приведен в [6], показывают, что величина кавитационных порогов зависит от концентрации и распределения по размерам зародышей кавитации.

В нашей работе мы исследуем величину порога акустической кавитации при потере динамической устойчивости пузырьков, пульсирующих под воздействием акустического поля (порог «газовой» кавитации). В качестве критерия возникновения кавитации используется появление акустического шума выше некоторой критической величины [8].

Натурные измерения кавитационных порогов морской воды проводились с учетом того, что кавитационная прочность является случайной величиной [8].

Экспериментальная установка для измерения кавитационных порогов морской воды в натурных условиях позволяет:

  • обеспечить единство методики измерения кавитационного порога в различных экспериментах;
  • обеспечить постоянную относительную ошибку измерения величины кавитационного порога исследуемой жидкости;
  • максимально сократить время измерения и свести к минимуму воздействие измерительной системы на величину кавитационной прочности жидкости [8].

Натурные измерения кавитационных порогов (КП) морской воды Pmk в различных районах Мирового океана показали, что существуют как пространственная, так и временная изменчивость ее величины [7, 10–18]. Сезонная изменчивость величины Pmk обсуждается в [10]. Установлено, что в высокоширотных районах (севернее широты 40°N) пороги кавитации Pmk летом в июле выше, чем весной в марте. Для более южных широт вплоть до экватора проявляется другая закономерность — величины Pmk в весенний период выше, чем в летний период. В работах [16, 18] были проведены исследования суточной изменчивости Pmk. Исследования проводились в открытой части Атлантического океана, в заливе Петра Великого Японского моря и в дельте реки Меконг. В открытой части Атлантического океана были установлены: средняя суточная периодичность изменения Pmk, а также средняя периодичность порядка 8, 3.0 и 1.5 ч. В районе залива Петра Великого установлена средняя суточная периодичность изменчивости Pmk, а также более короткая периодичность порядка 14.3, 7.6, 6.0, 2.6, 1.5 и 1.08 ч. В дельте реки Меконг изменчивость обусловлена приливными явлениями и в среднем составляет 24 ч.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

В настоящей работе представлены результаты экспериментальных измерений порогов акустической кавитации, полученные в 11 и 14 рейсах НИС «Академик Александр Виноградов». Все измерения величины кавитационных порогов были проведены на частоте 10 кГц. Полученные экспериментальные значения параметров морской воды были сведены в таблицу с указанием номера станции, горизонта, даты и времени измерения, широты и долготы, силы ветра и волнения. Измерения величины кавитационных порогов и параметров морской воды проводились одновременно.

В 11 рейсе НИС «Академик Александр Виноградов» был сделан разрез по 150°E от 4°S до 4°N для глубин от 2 до 25 м, а также несколько суточных станций с координатами: станции № 1181 — 94°10′E, 1°05′S; № 1183 — 104°09′E, 4°04′S; № 1184 134°24′E, 9°58′S; № 1185 — 144°48′E, 6°04′S.

Разрез был проведен в период времени с 19.03.1988 г. по 21.03.1988 г. На рис. 1а−1б для разреза приведены изолинии величины кавитационных порогов Pmk, Па. Пространственная изменчивость кавитационных порогов Pmk (рис. 1a) при проходе с юга на север имеет волнообразный характер: на широтах от 3°S до 2°40′S; от 01°40′S до 01°20′S; от 0.4°S до 0.4°N; от 01°N до 01°40′N; от 01°50′N до 01°58′N; от 03°N до 03°50′N наблюдается максимум значений кавитационных порогов. На глубине 25 м Pmk изменяется в пределах от 2.8×105 до 3.5×105 Па, причем идет плавное уменьшение величины Pmk при движении судна на север. Соответственно, на широтах между этими значениями наблюдаются минимумы величины кавитационных порогов: на глубине 25 м от 2.2×105 до 2.4×105 Па. Изменчивость Pmk с глубиной имеет классический характер: увеличивается с увеличением глубины без инверсий. Кроме того, эта изменчивость носит явный периодический по пространству характер.

 

Рис. 1. (а), (в) — Пространственная изменчивость. Изолинии: (a) — КП, Pmk×105 Па; (в) — щелочность, Alk, мг-экв/л; по оси абсцисс отложена широта в градусах. По оси ординат отложена глубина в метрах. (б), (г) — Временная изменчивость. Изолинии: (б) — КП, Pmk×105 Па; (г) — щелочность, Alk, мг-экв/л; по оси абсцисс отложено время в часах. По оси ординат отложена глубина в метрах

 

Изменчивость температуры и солености по пространству и во времени в этом районе крайне незначительна. Изменчивость же кавитационных порогов существенна и составляет на глубине 25 м около 25%. Изменчивость щелочности по пространству (рис. 1б) также имеет периодический характер в районе от 4°S до 2°N. Севернее величина щелочности уменьшается и имеет «изрезанный» характер по широте и глубине. Такое распределение величин кавитационных порогов и щелочности по пространству наводит на мысль о существенном влиянии на их величину временного фактора (времени суток). Чтобы выяснить существование такой зависимости, были построены временные ряды величины кавитационных порогов щелочности в пределах от 00.0 до 24.0 ч. Эти зависимости приведены на рис. 1в−1г. На них можно выделить несколько характерных периодов: для Pmk ~ 8 ч, ~ 4 ч, ~ 3 ч; для Alk ~ 8 ч, ~ 5 ч, 2.5 ч.

На рис. 2 приведены зависимости величины кавитационных порогов Pmk, Па от времени суток T, час для суточных станций №№ 1181, 1183 и 1184 на глубине h = 10 м.

 

Рис. 2. Зависимость величины КП, Pmk×105 Па от времени в часах. Кривая 1 — станция № 1181; Кривая 2 — станция № 1183; Кривая 3 — станция № 1184. Глубина 10 м

 

Рассмотрим временную изменчивость Pmk на станции № 1181. Начало работ на станции – 21.02.1988 г. с 01.5 ч. Окончание работ — 22.02.1988 г., 18.5 ч. Интервал измерений 0.5 ч. Временная зависимость Pmk для станции № 1181 (кривая 1) имеет несколько характерных периодов ~24 ч, ~15 ч, ~7 ч и ~5 ч. Рассмотрим подробно характер изменчивости Pmk. С T = 1.5 ч до T = 5.0 ч наблюдается возрастание Pmk с малой величины 0.89×105 Па до 1.37×105 Па. Затем до T = 11.5 ч величина кавитационных порогов осциллирует около величины 1.2×105 Па. С T = 12.0 ч до T = 18.5 ч в среднем величина кавитационных порогов увеличивается, достигая максимального значения Pmk = 1.35×105 Па в T = 18.0 ч. С T = 18.5 ч до T = 22.0 ч величина кавитационных порогов уменьшается с Pmk = 1.32×105 Па до Pmk = 1.10×105 Па. В T = 23.0 ч имеет место увеличение Pmk до 1.30×105 Па и затем идет некоторое плато со средней величиной Pmk = 1.35×105 Па до момента времени T = 1.0 ч. Такая суточная изменчивость повторяется и для вторых суток измерений. Для массива измерений с Т = 1.5 ч до T = 18.5 ч первых суток и для массива измерений вторых суток коэффициент корреляции равен 0.52.

Станция № 1183 (кривая 2) была проведена 12.03.1988 г. с T = 12.5 ч по T = 14.0 ч 13.03.1988 г. Интервал измерений 0.5 ч. Временная зависимость Pmk имеет характерные периоды ~24 ч, ~13 ч, ~8 ч и ~5 ч. В период времени с T = 12.5 ч до T = 15.0 ч величина кавитационных порогов плавно увеличивается с Pmk = 1.21×105 Па до Pmk = 1.76×105 Па. Затем величина кавитационного порога уменьшается до Pmk = 1.6×105 Па и осциллирует от минимальных величин Pmk = 1.6×105 Па и Pmk = 1.57×105 Па до максимальных величин Pmk = 1.68×105 Па и Pmk = 1.71×105 Па до момента времени T = 20.0 ч. Затем, в течении двух с половиной часов величина кавитационной прочности спадает до величины Pmk = 1.25×105 Па (T = 22.5 ч). Затем величина Pmk совершает две осцилляции и в момент времени T = 04.0 ч достигает величины Pmk = 1.91×105 Па, после чего идет уменьшение ее величины и в момент времени T =07.0 ч Pmk достигает минимального значения Pmk =1.14×105 Па за весь период измерения. Затем идет подъем до величины Pmk = 1.58×105 Па (T = 10.0 ч) и некоторые колебания около величины Pmk = 1.45×105 Па до момента времени T = 3.5 ч. Завершаются измерения в T = 14.0 ч величиной кавитационного порога Pmk = 1.45×105 Па.

Станция № 1184 (кривая 3) была проведена 15.03.1988 г. с Т = 09.00 ч по Т = 11–30 ч 16.03.1988 г. с интервалом 0.5 ч. С 09-00 до 12-00 идет увеличение Pmk с 1.43×105 Па до 1.77×105 Па, после чего начинается спад до 1.01×105 Па, который заканчивается в 15-00 ч. Затем идет несколько «осцилляций» Pmk небольшой «амплитуды» и с периодом около 7 ч. Начиная с 00-30 до 03-30, идет резкое возрастание Pmk с 1.30×105 Па до 2.56×105 Па. Затем спад до 1.45×105 Па (Т = 04-00 ч) и подъем до 3.32×105 Па (Т = 04-30 ч), снова спад (Pmk = 1.58 ×105 Па) и подъем (Pmk = 2.56×105 Па). С 05-30 до 07-30 ч начинается уменьшение с Pmk = 2.56 ×105 Па до 1.65×105 Па. Затем в 08-00 ч выброс до Pmk = 2.17×105 Па, и далее до 11-30 спад с небольшими осцилляциями до Pmk = 1.62×105 Па. Для станции № 1184 можно выделить периоды ~ 24 ч, ~ 16 ч, ~ 7 ч.

Для выявления мелкомасштабной временной изменчивости были проведены измерения с интервалом 10 минут на станции № 1185 на горизонте 25 м. Результаты измерения приведены на рис. 3. Измерения начались с 08-55 ч и продолжались по 17-45 ч. Отметим достаточно большой разброс значений Pmk на всем временном интервале измерений. Дисперсия каждого значения Pmk изменяется в пределах от 0.85×105 до 3.33×105. В начале измерений наблюдаются три осцилляции с периодом около одного часа. Весь процесс продолжается с 09-05 до 11-35. В 11-45 наблюдается максимальное значение Pmk = 9.94×105 Па, затем в 11-55 уменьшение Pmk = 3.00×105 Па. Далее идет монотонное увеличение Pmk в течении 40 минут от Pmk = 3.00×105 Па до Pmk = 6.84×105 Па. После чего в течении трех часов с 12-35 по 15-45 с интервалом 10 минут идут колебания порогов от величины Pmk = 6.84×105 Па до Pmk = 3.83×105 Па. Затем в 15-55 величина кавитационного порога достигает минимального значения Pmk = 2.70×105 Па и делает три осцилляции с периодом около 30 минут со значительным колебаниями величины от Pmk = 2.70×105 Па до Pmk = 7.31×105 Па.

 

Рис. 3. Зависимость величины КП, Pmk×105 Па от времени в часах. Станция № 1185. Глубина 25 м

 

В 14 рейсе НИС «Академик Александр Виноградов» с целью изучения временной зависимости величины кавитационных порогов были проведены четыре суточных станции: станция № 1430, начало 07.04.1989 г., 14-00; окончание 10.04.1989 г., 20-45, координаты 42°N, 152.2°E; станция № 1457, начало 20.04.1989 г., 03-55, окончание 21.04.1989 г., 08-00, координаты 15,0°N, 140°E; станция № 1469, начало 27.04.1989 г., 22-00, окончание 28.04.1989 г., 19-20, координаты 19.17°N, 129°E; станция № 1472, начало 30.04.1989 г., 18-00, окончание 01.05.1989 г., координаты 20.27°N, 127.3°E.

Рассмотрим суточную изменчивость Pmk и других параметров морской воды: общее содержание неорганического углерода ΣСО2, ммоль/л, общую щелочность Alk, мг-экв/л, концентрацию биогенных элементов — нитриты NO2, мкг/л; фосфаты PO4, мкг/л; кремний Si, мкг/л, а также температуру Т, °С, соленость S, ‰ и общее газосодержание V, мл/л на станции № 1430. Это район субарктической водной массы находится в субарктической фронтальной зоне Тихого океана [7]. На рис. 4 приведены изолинии этих параметров на глубинных разрезах от 5 м до 70 м. Изменчивость величины Pmk (рис. 4а) имеет несколько особенностей. В интервале 00-00…05-00 наблюдается инверсия величины Pmk с глубиной. Величина Pmk с глубиной практически не меняется и остается низкой, около 1.25×105 Па вплоть до глубины 55 м. Затем, с 08-35 и до 14-30 происходит резкое увеличение величины Pmk до 5×105 Па на глубине 10–20 м. А на больших глубинах величина Pmk увеличивается до величин около 4×105 Па. Таким образом, инверсия Pmk с глубиной продолжается, на небольших глубинах (около 10 м) величина Pmk значительна и уменьшается с глубиной. В интервале с 15-00 до 01-00 величина Pmk практически не меняется на всех глубинах и остается равной около 2.5×105 Па. В интервале с 01-00 до 05-00 величина Pmk на глубинах около 10 м остается небольшой (около 2×105 Па) и растет с увеличением глубины до 40 м до величин около 4.5×105 Па. А на больших глубинах опять уменьшается до 3.5×105 Па. И только в небольшом временном интервале с 7-00 до 10-00 следующих суток инверсия исчезает, и величина кавитационной прочности меняется с глубиной классическим образом. Таким образом, в течение всего периода измерений происходит четыре значительных изменения величины кавитационных порогов, при этом наблюдается её инверсия с глубиной. Сравнение изменчивости кавитационной прочности с другими параметрами морской воды показало, что схожий характер имеет только временная изменчивость общего содержания неорганического углерода ΣСО2, ммоль/л, общей щелочности Alk, мг-экв/л и концентрации кремния Si, мкг/л.

 

Рис. 4. Временная изменчивость. Станция № 1430. (a) — изолинии Pmk×105 Па; (б) — изолинии ΣСО2, ммоль/л; (в) — изолинии щелочности Alk, мг-экв/л; (г) — изолинии фосфаты PO4, мкг/л; (д) — изолинии концентрации кремния Si, мкг/л, (е) — изолинии концентрации нитритов NO2, мкг/л; (ж) — изолинии температуры Т, °С; (з) — изолинии солености S, ‰; (и) — изолинии общего газосодержания V, мл/л. По оси абсцисс отложено время в часах. По оси ординат отложена глубина в м

 

На рис. 5 приведены изолинии величин кавитационных порогов Pmk (рис. 5а, 5г, 5ж), изолинии общего содержание неорганического углерода ΣСО2, ммоль/л, (рис. 5б, 5д, 5з) и изолинии общей щелочности Alk, мг-экв/л, (рис. 5в, 5е, 5и) для суточных станций № 1457 (рис. 5a−5в), № 1469 (рис. 5г−5е), № 1472 (рис. 5з−5и). Эти измерения проходили при выполнении НИС «Академик Александр Виноградов» меридионального разреза в Филлипинском море приблизительно от 15°N до 21°N и от 140°E до 126°E. Это район Северного пассатного течения. На трех станциях наблюдается инверсия величины кавитационных порогов с глубиной. Высокие величины Pmk перемежаются низкими значениями, причем низкие значения, как правило, наблюдаются в темное время суток, а высокие значения — в светлое время суток. Величина суммы неорганического значения углерода ΣСО2 на станции № 1457 (рис. 5в) в светлое время суток (07-00…19-00 ч) имеет низкое значение, а в темное время суток (20-00…06-00 ч) высокое значение. На станции № 1469 имеем другой ход зависимости величины ΣСО2 от времени. В светлое время суток с 09-00 до 16-00 ч величина ΣСО2 превышает значения ΣСО2 в темное время суток (2-00… 08-00 ч) в 1.4 раза и достигает величины 2.3 ммоль/л. На станции № 1472 величины ΣСО2 перемежаются с течением суток от значений 1.7 ммоль/л до 2.2 ммоль/л. Изменчивость во времени щелочности на станциях различна. На станции № 1457 от 04-00 до 01-00 ч следующих суток значения Alk, мг-экв/л, минимальны и меняются слабо, с 02-00 до 07-00 ч значения Alk, мг-экв/л вырастают на 4%. На станциях 1469 и станции 1472 изменчивость значения щелочности не превышает 4%.

 

Рис. 5. Временная изменчивость. (а), (г), (ж) — изолинии Pmk×105 Па; (б), (д), (з) — изолинии ΣСО2, ммоль/л; (в), (е), (и) — изолинии щелочности Alk, мг-экв/л. (а), (б), (в) — Станция № 1457; (г), (д), (е) — станция № 1469; (ж), (з), (и) — станция № 1472. По оси абсцисс отложено время в часах. По оси ординат отложена глубина в м

 

С 28 мая по 7 апреля 1989 г. в Северо-западной части Тихого океана, в районе Субарктической фронтальной зоны в 14-м рейсе НИС «Академик Александр Виноградов» были проведены измерения кавитационных порогов, а также комплексные измерения различных параметров морской воды. В этом районе течение Куросио и течение Оясио движутся на восток параллельно друг другу. Границы между течениями подвижны и между течениями расположены субарктические и субтропические воды, которые в свою очередь разделяются вторичными фронтами. Таким образом, этот район имеет двухфронтальную структуру.

На рис. 6а, 6в, 6д, 6ж, 6и приведены изолинии величины кавитационной прочности на различных горизонтах. На этих рисунках проявляется двухфронтальная структура величины кавитационной прочности. Необходимо отметить, что величина кавитационной прочности существенно меняется даже на близких горизонтах. Так, на горизонтах 70 и 50 м в северном участке района измерений имеется значительное различие. На горизонте 70 м имеют место повышенные значения кавитационной прочности. На горизонте 50 м область повышенных значений кавитационной прочности разделена узкой зоной пониженных значений кавитационной прочности. Глубины 10 м и 25 м в этой части района измерений представляют собой область повышенных значений кавитационной прочности. Северная и южная часть полигона имеют высокие значения кавитационной прочности. Между ними находится широкая полоса малых значений кавитационной прочности. Ширина полосы составляет от 37°N до 39°N. Представляется, что эта часть района измерений состоит из трансформированных вод субтропической и субарктической структур.

 

Рис. 6. (а), (в), (д), (ж), (и) — Пространственная изменчивость, изолинии Pmk×105 Па. (б), (г), (е), (з), (к) — Временная изменчивость, изолинии Pmk×105 Па. (а), (б) — Глубина 5 м; (в), (г) — глубина 10 м; (д), (е) — глубина 25 м; (ж), (з) — глубина 50 м; (и), (к) — глубина 70 м. По оси абсцисс отложено время в часах

 

Концентрация зародышей кавитации в морской воде имеет суточную изменчивость и связана с суточной миграцией зоопланктона с глубины на поверхность и обратно. Этот процесс неизбежно приводит к временной изменчивости величины кавитационной прочности. Таким образом, и пространственная и временная изменчивость величины кавитационной прочности накладываются друг на друга и образуют сложный суммарный характер ее изменчивости.

С целью выявления изменчивости кавитационной прочности во времени все полученные значения ее величины были распределены последовательно во времени от нуля до двадцати четырех часов. На рис. 6б, 6г, 6е, 6з, 6к приведены изолинии величин кавитационных порогов на глубинах: (г) — 10 м, (е) — 25 м, (з) — 50 м, (к) — 70 м. На этих рисунках можно отметить, что в некотором временном интервале от 10-00 до 16-00 ч на всех глубинах величины кавитационных порогов увеличиваются приблизительно в 3.5 раза. Изменчивость кавитациооной прочности на всех глубинах носит крайне неоднородный характер. На глубине 70 м на широте от 37°N до 41°N тонкая полоса малых значений прорезает область высоких значений кавитационной прочности. На глубине 50 м такие ярко выраженные неоднородности отсутствуют. На глубинах 25, 10 и 5 м область малых значений кавитационной прочности имеет больший временной интервал.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Так как величины кавитационных порогов обусловлены наличием зародышей кавитации, то значительная временная изменчивость этих величин может быть связана с вертикальной суточной миграцией зоопланктона. Кушинг [19] показал, что поведение мигрирующего зоопланктона сложно и многообразно. Это поведение в процессе миграции может быть разделено на пять стадий.

Первая стадия — это подъем зоопланктона с глубины на поверхность приблизительно за два часа до захода солнца, а иногда, и за десять часов. Вторая стадия — уход зоопланктона с поверхности на глубину в полночь, характерное для сумеречных мигрантов. Третья стадия – возвращение зоопланктона к поверхности перед восходом солнца после полуночного опускания. Четверная стадия — с рассветом быстрый уход зоопланктона на глубину. Пятая стадия — дневной уровень нахождения зоопланктона постоянно изменяется, иногда даже в течении одного дня.

Поведение зоопланктона обладает чрезвычайным разнообразием и в разные сезоны, и для разного возраста. Даже суточный цикл обладает различными видами уклонений от общей схемы поведения. А иногда присутствуют аномалии в поведении суточного цикла. Следовательно, изменчивость концентрации и распределения по размерам зародышей кавитации обеспечивается поведением зоопланктона со всеми его аномалиями.

Временная изменчивость кавитационной прочности морской воды в различных водных массах, как показывают многочисленные экспериментальные данные, носит схожий характер. Величина кавитационных порогов значительно меняется за очень короткий временной интервал. Поскольку величина кавитационных порогов определяется концентрацией и распределением по размерам зародышей кавитации, то ее изменчивость должна быть обусловлена вертикальной миграцией этих зародышей. Таким механизмом перемещения зародышей кавитации может быть миграция зоопланктона. А свойство зоопланктона превращаться из аэрофобной взвеси в аэрофильную взвесь также способствует появлению в некоторой момент времени на некотором горизонте зародышей кавитации.

×

About the authors

N. P. Melnikov

Volga State University of Water Transport

Author for correspondence.
Email: melnikov50@mail.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

  1. Акуличев В. А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. М.: Наука, 1978. 279 с.
  2. Briggs L. V. Limiting Negative Pressure of Water // J. Appl. Phys. 1950. V. 21. P. 721−722.
  3. Yilmaz E., Hammit F. G., Keller A. Cavitation inception thresholds in water and nuclei spectra by light-scattering technique // J. Acoust. Soc. Am. 1976. V. 59. № 2. P. 329–338.
  4. Рой Н. А. Обзор. Возникновение и протекание ультразвуковой кавитации // Акуст. журн. 1957. Т. 3. № 1. С. 3−18.
  5. Сиротюк М. Г. Обзор. Ультразвуковая кавитация // Акуст. журн. 1962. Т. 8. № 3. С. 255−272.
  6. Перник А. Д. Проблемы кавитации. Л.: Судостроение, 1966. 439 c.
  7. Мельников Н. П., Елистратов В. П. Мезомасштабная пространственная изменчивость кавитационных порогов морской воды // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 2. С. 187–195.
  8. Гуленко И. И., Корец В. Л., Мальков В. В. Некоторые вопросы методики измерения кавитационных порогов // Симпозиум по физике акусто-гидроди-намических явлений. Сухуми, 1975. С. 35–39.
  9. Ilyichev V. I., Koretz V. L. and Melnikov N. P. Spectral characteristics of acoustic cavitation // Ultrasonics. 1989. V. 27. P. 357−361.
  10. Акуличев В. А., Ильичев В. И. Пороги акустической кавитации в морской воде в различных районах Мирового океана // Акуст. журн. 2005. Т. 51. № 2. С. 167−179.
  11. Akulichev V. A., Penkin S. I., Shekhovtsev D. N. Acoustic Cavitation in Tubes and Resonators // Proc. of the 10th Int. Symp. on Nonlinear Acoustics (Edit. Akira Nakamara), Osaka: TeikohsaPress. 1984. P. 185−188.
  12. Rusby J. S. M. The onset of sound wave distortion and cavitation in water and sea water // J. Sound Vib. 1970. V. 13. № 3. P. 257−267.
  13. Akulichev V. A., Ilyichev V. I. Acoustic cavitation in sea water // Proc. of the Int. Symp. of Propeller and Cavitation, Shanghai: Editoral Office of Shipbuilding of China. 1986. P. 201−205.
  14. Корец В. Л., Мельников Н. П. Зависимость кавитационного порога от статического давления // Акуст. журн. 1983. Т. 29. № 2. С. 199–203.
  15. Ильичев В. И., Елистратов В. П., Корец В. Л., Кузнецов Г. Н., Мельников Н. П. Пространственная изменчивость кавитационных порогов в некоторых динамически активных зонах Мирового океана // ДАН СССР. 1990. Т. 312. № 4. С. 974−977.
  16. Ильичев В. И., Корец В. Л., Мельников Н. П. Временная изменчивость кавитационной прочности морской воды // ДАН СССР. 1991. Т. 317. № 2. С. 458–461.
  17. Ильичев В. И., Елистратов В. П., Корец В. Л., Мельников Н. П. Широтная изменчивость кавитационной прочности морской воды // ДАН. 1992. Т. 324. № 5. C. 1108–1110.
  18. Ильичев В. И., Корец В. Л., Мельников Н. П., Поздняков Н. В. Кавитационная прочность воды в зоне смешения речных и морских вод // Докл. Акад. наук. 1994. Т. 335. № 2. С. 243–245.
  19. Cushing В. H. The vertical migration of planktonic crustacea // Biological Reviews-Cambridge Philosophical Society. 1951. V. 26. № 2. P. 158–192.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. (a), (c) - Spatial variability. Isolines: (a) - CP, Pmk×105 Pa; (c) - alkalinity, Alk, mg-eq/l; the abscissa axis shows latitude in degrees. The ordinate axis shows the depth in metres. (b), (d) - Temporal variability. Isolines: (b) - CP, Pmk×105 Pa; (d) - alkalinity, Alk, mg-eq/l; time in hours is plotted on the abscissa axis. The ordinate axis shows the depth in metres

Download (527KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the CP value, Pmk×105 Pa, on time in hours. Curve 1 - station No. 1181; Curve 2 - station No. 1183; Curve 3 - station No. 1184. Depth of 10 m

Download (92KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the KP value, Pmk×105 Pa, on time in hours. Station No. 1185. Depth 25 m

Download (77KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Temporal variability. Station No. 1430. (a) - isolines of Pmk×105 Pa; (b) - isolines of ΣCO2, mmol/l; (c) - isolines of alkalinity Alk, mg-eq/l; (d) - isolines of phosphates PO4, µg/l; (e) - isolines of silicon concentration Si, µg/l, (f) - isolines of nitrite concentration NO2, µg/l; (g) - isolines of temperature T, °C; (h) - isolines of salinity S, ‰; (i) - isolines of total gas content V, ml/l. Time in hours is plotted on the abscissa axis. On the ordinate axis is the depth in m

Download (747KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Temporal variability. (a), (d), (g) - isolines of Pmk×105 Pa; (b), (e), (h) - isolines of ΣCO2, mmol/l; (c), (f), (i) - isolines of Alk alkalinity, mg-eq/l. (a), (b), (c) - Station No. 1457; (d), (e), (f) - Station No. 1469; (g), (h), (i) - Station No. 1472. The time in hours is plotted on the abscissa axis. The ordinate axis shows the depth in m

Download (679KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. (a), (c), (d), (e), (g), (i) - Spatial variability, Pmk×105 Pa isolines. (b), (d), (e), (f), (h), (j) - Temporal variability, Pmk×105 Pa isolines. (a), (b) - 5 m depth; (c), (d) - 10 m depth; (e), (f) - 25 m depth; (g), (h) - 50 m depth; (i), (j) - 70 m depth. The time in hours is plotted on the abscissa axis

Download (475KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».