Ученые Института механики сплошных сред УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) экспериментальными исследованиями подтвердили теоретические результаты о возможности реализации квазипластических механизмов переноса импульса в жидкостях при интенсивных воздействиях.

Исследования проводились на специально созданном оригинальном оборудовании в Лаборатории физических основ прочности ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН).

Была развита модель «обобщенной гидродинамики», описывающая связь динамики коллективных мод сдвига с возникновением “щелевых (GMS) состояний”, проведены эксперименты по верификации связи «щелевых состояний» с механизмами переноса импульса и диссипации при интенсивном течении жидкостей в узких каналах в условиях возникновения гидро-(ГЛ) и сонолюминесценции (СЛ), кавитации.

Установлено резкое увеличение ГЛ и диссипации, обусловленные возникновением коллективных мод квазипластического сдвига. Данные скоростной регистрация люминесценции позволили идентифицировать эффекты ГЛ и СЛ по яркости свечения в канале и на выходе из него.
Возникновение корреляций в сигналах люминесценции связывается с формированием коллективных мод сдвига, инициирующих эффекты ГЛ, СЛ и кавитации.

Динамика процесса кавитации и связь с переходом к режиму СЛ исследована на основе анализа данных кавитационного шума (КШ).

Впервые зарегистрированы спектры КШ без субгармоники и показано, что в импульсном ультразвуковом поле наблюдается отрицательная корреляция интенсивности субгармоники и звуколюминесценции (ЗЛ) при увеличении скважности импульсов; проведено сопоставление результатов исследования спектров ЗЛ при гидродинамической кавитации, наблюдаемой в интенсивных сдвиговых потоках.

Проведенные исследования актуальны для широкого класса приложений при разработке методов и средств комплексной диагностики элементов конструкций авиационных двигателей, условия эксплуатации которых сопровождаются эффектами кавитационной эррозии.