Аналитические исследования акустики суспензий

Рассмотрено одномерное нестационарное течение суспензии с учетом стандартных допущений для рассматриваемых задач: смесь монодисперсная, дробление и слипание частиц отсутствуют, вязкость и теплопроводность существенны лишь в процессе межфазного взаимодействия. Смесь полагается идеальной, частицы — абсолютно твердыми и имеющими сферическую форму, а жидкость — линейно сжимаемой. Учитывается сила трения, действующая на одну сферическую частицу. Решение исходной си стемы ищется в виде бегущей волны. На основе одномерных нестационарных уравнений течения жидкости с твердыми частицами выписаны дисперсионные соотношения, из которых получены формулы для фазовых скоростей. Получены формулы для коэффициента затухания от частоты возмущений. Установлено, что при низких частотах в зависимости от величины $\tilde{\rho }_{p0}^{0} ={\rho _{p0}^{0} }/{\rho _{\ell 0}^{0} }$ равновесная скорость может быть выше или ниже скорости звука в несущей фазе. Если дисперсная фаза тяжелее несущей фазы $(\tilde{\rho }_{p0}^{0} >1)$, то равновесная скорость превышает скорость звука. Это связано с тем, что при низких частотах, когда реализуется равновесность по скоростям, сжимаемость смеси происх одит только за счет несущей фазы, а за счет содержания дисперсной фазы $(\tilde{\rho }_{p0}^{0} >1)$ смесь становится более тяжелой (инерционной). При $\tilde{\rho }_{p0}^{0} <1$ смесь, наоборот, является более легкой, чем несущая фаза, и равновесная скорость становится выше, чем скорость звука. При высоких частотах величина скорости звука не зависит от $\tilde{\rho }_{p0}^{0} $ и равна скорости звука для несущей фазы.