Введение
Глава 1. Ультразвуковая велосиметрия потока жидкости и обращение волнового фронта в акустике 18
1.1. Ультразвуковая велосиметрия потока жидкости 18
1.1.1. Измерение скорости потока жидкости при помощи эффекта Доплера 20
1.1.2. Метод измерения скорости течения жидкости по разности времени прохода движущейся среды 23
1.1.3. Корреляционный метод измерения скорости течения жидкости 24
1.2. Границы применимости ультразвуковых методов измерения скорости потока жидкости 27
1.3. Обращение волнового фронта в акустике 32
1.3.1. Параметрическое обращение волнового фронта в твердых телах 36
1.3.2. Обращение времени 44
1.3.3. Основные приложения эффекта ОВФ в неподвижных средах 45 Выводы к главе 1 48
Глава 2. Распространение фазово-сопряженных волн в движущейся среде 50
2.1. Нелинейное распространение акустических волн в движущейся среде. Основные уравнения 50
2.2. Генерация второй гармоники обращенной волны 52
2.3. Нелинейные эффекты при распространении обращенных волн в движущейся среде 56
2.3.1. Синхронизация фаз гармоник в присутствии потоков 56
2.3.2. Фазовый сдвиг стоксовой компоненты комбинационного рассеяния фазово-сопряженных волн в движущейся среде 58
Выводы к главе 2 60
Глава 3. Измерение скорости потока жидкости при помощи фазово-сопряженных УЗ волн 62
3.1. Экспериментальная установка 62
3.2. Методика расчета скорости течения жидкости по расходу 67
3.3. Изменение скоростей потоков различных типов методом обращения волнового фронта ультразвуковых волн 70
3.3.1. Трубка, содержащая встречные потоки 70
3.3.2. Ламинарный поток жидкости 73
3.3.3. Регистрация двумерного пространственного распределения скоростей потока в трубке, содержащей сужение 75
3.3.4. Трубка, содержащая резкое сужение 78
3.3.5. Трубка, содержащая плавное сужение 80
3.3.6. Вихревой поток под вращающимся диском 81
3.3.7. Затопленная струя 86
Выводы к главе 3 88
Глава 4. Нелинейные эффекты при распространении и взаимодействии фазово-сопряженных волн в движущейся среде 8-9
4.1. Генерация второй гармоники обращенной волны в движущейся среде 89
4.2. Экспериментальная регистрация фазового сдвига стоксовой компоненты комбинационного рассеяния ультразвука в движущейся среде 98
Выводы к главе 4 103
Глава 5. Примеры реализаций систем измерения расхода и скорости потока жидкости на основе параметрического ОВФ ультразвука 105
5.1. Ультразвуковые расходомеры, основанные на использовании эффекта параметрического ОВФ 105
5.1.1. Сдвиг фазы, приобретаемый плоской обращенной волной в движущейся среде 105
5.1.2. Схема расходомера с прямым прохождением ультразвукового луча 107
5.1.3. Схема расходомера с множественными отражениями 109
5.1.3. Расходомер, основанный на нелинейном взаимодействии фазово-сопряженных волн 110
5.2. Моделирование измерения скорости кровотока в венах (in vitro)... 114
5.3. Параллельное измерение скорости потока и концентрации примесей в жидкости 118
Выводы к главе 5 122
Общие выводы по работе 124
Список использованной литературы 126
