НПК «Механобртехника», Институт проблем машиноведения РАН:

Васильков В. Б., ведущий научный сотрудник, д-р техн. наук

Сорокин В. С., старший научный сотрудник, канд. физ.-мат. наук, slavos87@mail.ru 

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет):

Демидов И. В., студент 

Исследовано движение пузырька газа в вязкой несжимаемой жидкости, находящейся в горизонтально колеблющемся сосуде, c учетом собственной сжимаемости пузырька. Получено нелинейное дифференциальное уравнение его движения относительно сосуда, для решения которого используется метод прямого разделения движений. Установлено, что пузырек под действием вибрации двигается в сторону от центра сосуда и это движение происходит за счет его собственной сжимаемости. Предложено простое физическое объяснение данного эффекта. Получено приближенное выражение для средней скорости движения пузырька в жидкости, установлена ее зависимость от радиуса пузырька и параметров вибрации. Приведены результаты экспериментов, которые подтвердили и до полнили теоретические выводы. Результаты, полученные в работе, могут быть полезны для развития теории вибрационной техники и технологии горнообогатительных процессов, в частности процесса флотации.

1. Теория и технология флотации руд / О. С. Богданов, И. И. Максимов, А. К. Поднек, Н. А. Янис. М.: Недра, 1990. 363 с.

2. Кизевальтер Б. В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения. М.: Недра, 1979.

3. Богданович А. В. Теоретические основы и методы повышения эффективности разделения при гравитационном обогащении руд: дис. … д-ра техн. наук. СПб., 2002.

4. Crum L. A., Eller A. I. Motion of bubbles in a stationary sound field // The Journal of the Acoustical Society of America. 1970. Vol. 48, No. 1(2). P. 181–189.

5. Kremer E. B. Control of gas content in bubble media by vibration // Proc. of IUTAM Symp. «The active control of vibration». Bath, UK. Sept. 5–8, 1994. London: MEP, 1994. P. 197–201.

6. Блехман И. И. О движении частиц в полях стоячих и медленно бегущих волн // Вопросы математической физики и прикладной математики. СПб.: Физико-технический ин-т им. А. Ф. Иоффе, 2007. С. 241–248.

7. «Аномальные» явления в жидкости при действии вибрации / И. И. Блехман , Л. А. Вайсберг , Л. И. Блехман и др. // Докл. Академии наук. 2008. Т. 422, № 4. С. 470–474.

8. Ганиев Р. Ф., Украинский Л. Е. Нелинейная волновая механика и технологии. М., 2008. 712 с.

9. Buchanan R. H., Jameson G. J. Cycling migration of bubbles in vertically vibrating liquid columns // Ind. Eng. Chem. Fundamen. 1962. Vol. 1, No. 2. P. 82–86.

10. Bleich H. H. Effect of vibrations on the motion of small gas bubbles in a liquid // J. of Jet Propulsion. Vol. 26, Iss. 11. P. 958–964.

11. Блехман И. И., Васильков В. Б., Сорокин В. С. Движение пузырька газа в колеблющейся жидкости // Обогащение руд. 2010. № 4. С. 13–20.

12. Движение пузырька газа в колеблющейся газонасыщенной жидкости / И. И. Блехман, Л. И. Блехман, В. Б. Васильков и др. // Обогащение руд. 2011. № 5. С. 30–37.

13. Абиев Р. Ш. Резонансная аппаратура для процессов в жидкофазных системах: дис. … д-ра техн. наук. Санкт-Петербургский гос. технол. ин-т. СПб., 2000.

14. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970.

15. Бэтчелор Г. К. Волны сжатия в суспензии газовых пузырьков в жидкости // Механика. 1968. № 3. С. 65–84.

16. Блехман И. И. Вибрационная механика. М.: Наука, 1994. 319 с.