В статье исследуется процесс кавитационного низкочастотного (до 180 кГц) ультразвукового (УЗ) распыления вязких жидкостей в слое с подведением акустической энергии в рабочей зоне через жидкость. Для выявления оптимальных режимов (частота и амплитуды колебаний) и условий (толщина слоя распыляемой жидкости) ультразвукового воздействия в зависимости от физических свойств распыляемой жидкости (вязкость, поверхностное натяжение и т. д.) предложена модель, описывающая поэтапное преобразование энергии механических колебаний ультразвуковой частоты в энергию капиллярных волн, обеспечивающих образование капель, и позволяющая определять оптимальные режимы и условия УЗ распыления. Полученные результаты могут быть положены в основу проектирования специализированных УЗ распылителей жидкостей повышенной вязкости. Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ № МК-369.2011.8 «Разработка и исследование мелкодисперсных распылителей вязких жидкостей на основе новых физических принципов многократного поверхностного и высокочастотного ультразвукового воздействия».