жидкости. Отличительная черта этого энергетически квазистационар-
ного этапа УСО состоит в том, что при указанных давлениях жидкость
вполне ощутимо проявляет аномальное для нее свойство сжимаемо-
сти, что необходимо учитывать при расчете скорости и температуры
ультраструи, формируемой в специально спрофилированном сопле.
2. Истечение обрабатываемой ГТС через профилированное соп-
ло малого диаметра. Врезультате этого происходит резкое нестаци-
онарное ускорение жидкости, ее взаимодействие со стенками сопла.
Данный процесс характеризуется весьма активными сдвиговыми де-
формациями в жидкости, генерированием относительно мощных ко-
лебаний в широком спектре частот, разогревом жидкости вследствие
процессов внешнего и внутреннего трения.
3. Свободное, нестесненное движение жидкости на выходе из соп-
ла. Этот этап технологического воздействия на ГТС характеризует-
ся незначительным понижением температуры струи из-за расширения
сжатой жидкости, наличием тормозных перегрузок — небольших из-
за трения о воздух (газ) и больших при истечении струи в жидкость;
незначительным газонасыщением (газовыделением) ГТС из-за малого
промежутка времени свободного движения струи (
∼
1
мс) и частичным
фракционированием (каплеобразованием).
4. Удар и торможение высокоскоростной струи о мишень. При
этом происходят сверхинтенсивные механофизические ударные явле-
ния динамического типа. Вчастности, возникают сверхмощные вол-
новые процессы и вторичные эффекты каплеобразования. Кроме того,
имеет место переход первичной кинетической энергии струи в другие
виды энергии, в первую очередь, тепловую, химическую и поверхност-
ную, что также приводит к увеличению эффекта активации жидкости.
5. Свободное движение распыленной струи жидкости характеризу-
ется изменением температуры из-за процессов остывания капель, тре-
ния капель о воздух (газ), частичным испарением жидкости и, главное,
ее интенсивным газонасыщением в спрееобразном виде.
Необходимо также отметить, что, помимо приведенных факторов,
на активацию ГТС оказывает влияние характер перепада давлений в
сопле, степень распыления жидкости, темп (динамика) цикла разгон–
торможение, степень газонасыщения жидкости, наличие в ней микро-
частиц сопла и особенно преграды, а также другие факторы, взаимо-
действие которых схематично показано на рис. 1.
Для прогнозирования результативности изучаемой операционной
технологии, в частности для активации ГТС путем УСО, был предло-
жен комплексный физико-технологический критерий оценки ее подо-
бия одному из известных методов обработки.
Вобщем случае критерием, описывающим условия протекания
большинства формообразующих операционных технологий механи-
ческой и физико-технической обработки материалов, является соотно-
шение следующего вида:
74 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2
