Звукокапиллярный эффект

ЗВУКОКАПИЛЛЯРНЫЙ ЭФФЕКТ, аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием ультразвука. Если в сосуд с жидкостью вблизи излучающей ультразвук поверхности электроакустического преобразователя погрузить капилляр, то при определённой интенсивности ультразвука, соответствующей режиму развитой кавитации (смотри Кавитация акустическая), подъём жидкости в капилляре сильно возрастает. Например, уровень воды в стеклянном капилляре диаметром 0,35 мм при звуковом давлении около 2·10⁵ Па (2 атм) на частоте 18 кГц в результате звукокапиллярный эффект превышает уровень, обусловленный силами поверхностного натяжения, более чем в 10 раз. Жидкость поднимается по капилляру под воздействием ультразвука только при условии, что кавитационная область, состоящая из множества пульсирующих и захлопывающихся кавитационных пузырьков, находится непосредственно под капилляром. Считается, что звукокапиллярный эффект обусловлен суммарным воздействием единичных импульсов давления, возникающих при захлопывании кавитационных пузырьков. Скорость и высота подъёма жидкости в капилляре зависят от количества захлопывающихся пузырьков и величины возникающих при этом сил, от трения на стенках и от вязкости жидкости. Звукокапиллярный  эффект меняется с изменением интенсивности и длительности действия ультразвука и усиливается при приложении статического давления.

Положение кавитационной области у основания капилляра неустойчиво из-за интенсивных акустических течений. Нарушение вблизи основания капилляра локализации кавитационных пузырьков и уход их из сечения капилляра приводят к мгновенному опусканию жидкости до уровня, определяемого действием сил поверхностного натяжения.

Звукокапиллярный  эффект применяется в различных технологических процессах: при пропитке клеями и лаками катушек трансформаторов и других моточных изделий; в процессе пайки и заполнении припоем тонких каналов конструкций; при тонком фильтровании жидкого металла через многослойные сетчатые фильтры; при очистке призабойной зоны нефтяных скважин, а также в ряде других процессов У3-обработки твёрдых тел в жидкости.

Лит.: Прохоренко П. П., Дежкунов Н. В., Коновалов Г. Е. Ультразвуковой капиллярный эффект. Минск, 1981; Агранат Б. А., Дубровин М. Н., Хавский Н. Н., Эскин Г. И. Основы физики и техники ультразвука. М., 1990; Эскин Г. И. Обработка и контроль качества цветных металлов ультразвуком. М., 1992.