Propagation and scattering of acoustic waves in suspensions containing particles with a rotational degree of freedom

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, the absorption and scattering of sound in suspensions with rotational movements of particles is analyzed. Such rotational (angular) oscillations are possible if the center of mass of the particle is shifted relative to the center of buoyancy. In such suspensions, there is a specific attenuation and scattering of sound. These effects can be used in the tasks of diagnosing suspensions in natural environments and in technological processes, as well as in the creation of metamaterials.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. N. Didenkulov

Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Author for correspondence.
Email: din@ipfran.ru
Russian Federation, Nizhny Novgorod 603950; Nizhny Novgorod 603950

References

  1. Зверев В.А. Наука: как писать диссертацию? https://dzen.ru/a/Y8_KOhwBryqSoczI
  2. Исакович М.А. О распространении звука в эмульсиях // Журн. эксп. теор. физ. 1948. Т. 18. № 10. С. 907–912.
  3. Зверев В.А. Модуляционный метод измерения дисперсии ультразвука // Докл. Акад. наук СССР. 1953. Т. 91. № 4. С. 791–794.
  4. Зверев В.А. Модуляционный метод измерения дисперсии ультразвука // Акуст. журн. 1956. Т. 2. № 2. С. 142–145.
  5. Зверев В.А. Избранные труды. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2004. 432 с.
  6. Исакович М.А. Л.И. Мандельштам и распространение звука в микронеоднородных средах // Успехи физ. наук. 1979. Т. 129. № 3. С. 531–540.
  7. Бобровницкий Ю.И., Томилина Т.М. Поглощение звука и метаматериалы (Обзор) // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 5. С. 517–525.
  8. Лебедев-Степанов П.В., Рыбак С.А. Поглощение звука раствором наночастиц // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 3. С. 326–330.
  9. Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. О затухании звука в жидкости, содержащей взвешенные частицы микро- и нанометровых размеров // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 6. С. 706–711.
  10. Диденкулов И.Н., Езерский А.Б., Селивановский Д.А. Распространение звука в среде, содержащей частицы со смещенным центром масс // Акуст. журн. 2003. Т. 49. № 3. С. 425–426.
  11. Диденкулов И.Н., Сагачева А.А. Распространение звука в суспензии частиц с вращательной степенью свободы // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 1. С. 16–19.
  12. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Высшая школа, 1995.
  13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики. Т. VI. Гидродинамика. М.: Наука. Гл. редакция физико-математической литературы, 1986.
  14. Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1955.
  15. Скучик Е. Основы акустики. Т. 2. М.: Мир, 1976.
  16. Бобровницкий Ю.И. Физическая модель и характеристики ближнего поля мультиполя // Акуст. журн. 1998. Т. 44. № 1. С. 11–20.
  17. Leighton T.G., Birkin P.R., Offin D.G. A new approach to ultrasonic cleaning // Proc. Meet. Acoust. 2013. V. 19. 075029. https://doi.org/10.1121/1.4799209
  18. Birkin P.R., Offin D.G., Leighton T.G. An activated fluid stream — New techniques for cold water cleaning // Ultrason. Sonochem. 2015. V. 29. P. 612–618. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.10.001
  19. Malakoutikhah M., Dolder C., Secker T., Zhu M., Harling C.C., Keevil C., Leighton T. Industrial lubricant removal using an ultrasonically activated water stream, with potential application for Coronavirus decontamination and infection prevention for SARS-CoV-2 // Transactions of the IMF. 2020. V. 98. N. 5. P. 258–270. https://doi.org/10.1080/00202967.2020.1805221
  20. Chong W.Y., Cox C., Secker T.J., Keevil C.W., Leighton T.G. Improving livestock feed safety and infection prevention: Removal of bacterial contaminants from hay using cold water, bubbles and ultrasound // Ultrason. Sonochem. 2021. V. 71. 105372. doi: 10.1016/j.ultsonch.2020.105372
  21. Secker T.J., Harling C.C., Hand C., Voegeli D., Keevil C.W., Leighton T.G. A proof-of-concept study of the removal of early and late phase biofilm from skin wound models using a liquid acoustic stream // Int. Wound J. 2022. V. 19. P. 2124–2135. doi: 10.1111/iwj.13818
  22. Maksimov A.O., Leighton T.G. Pattern formation on the surface of a bubble driven by an acoustic field // Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. 2012. V. 468. P. 57–75. 10.1098/rspa.2011.0366' target='_blank'>https://doi: 10.1098/rspa.2011.0366

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of the problem for the analysis of oscillations of a rod-like particle

Download (46KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences