Спектр возмущений плоской поверхности раздела жидкостей в поле высокочастотных касательных вибраций в условиях невесомости

Авторы

  • Анастасия Викторовна Бурнышева Институт механики сплошных сред УрО РАН (ИМСС УрО РАН)
  • Дмитрий Викторович Любимов Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ)
  • Татьяна Петровна Любимова Институт механики сплошных сред УрО РАН (ИМСС УрО РАН)

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.23

Ключевые слова:

поверхность раздела, вибрации, невесомость, плоские, пространственные и спиральные возмущения, волновой рельеф

Аннотация

Исследованы спектры зависящих от времени возмущений равновесного состояния и устойчивость плоской поверхности раздела двух слоев жидкостей, имеющих разные, но соизмеримые плотности и находящихся в поле высокочастотных касательных вибраций, в условиях невесомости. Рассмотрены плоские, спиральные и пространственные возмущения. Проанализированы случаи, когда слои имеют одинаковую и разную (один из слоев в десять раз толще другого) толщину. Установлено, что самыми опасными являются монотонные плоские возмущения. Обнаружено, что при больших значениях вибрационного параметра появляются нарастающие спиральные колебательные возмущения (бегущие волны). С усилением вибраций колебательные возмущения исчезают из спектра. В случае слоев разной толщины установлено, что длина волны наиболее опасных возмущений имеет порядок толщины более тонкого слоя. Предложено объяснение наблюдавшемуся в эксперименте возникновению в двухслойной системе чередующихся страт в поле высокочастотных вибраций в условиях невесомости, связанное с нарастанием возмущений, имеющих максимальный инкремент. Выполнено количественное сравнение с экспериментом.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

Wolf G.H. The dynamic stabilization of the Rayleigh-Taylor instability and the corresponding dynamic equilibrium // Z. Physik. - 1969. - V. 227, N. 3. - P. 291-300. DOI
Безденежных Н.К., Брискман В.А., Любимов Д.В., Черепанов А.А. Управление устойчивостью поверхности раздела жидкостей с помощью вибраций, электрических и магнитных полей // 3-й Всесоюз. семинар по гидромеханике и теплообмену в невесомости. Тез. докл. - Черноголовка, 1984. - С. 18-20.
Beysens D., Wunenburger R., Chabot C., Garrabos Y. Effect of oscillatory accelerations on two-phase fluids // Microgravity Sci. Technol. - V. 11, N. 3. - 1998. - P. 113-118.
Любимов Д.В., Лобов Н.И.., Черепанов А.А. О равновесной границе раздела жидкостей в высокочастотном вибрационном поле // 3-й Всесоюз. семинар по гидромеханике и теплообмену в невесомости. Тез. докл. - Черноголовка, 1984. - С. 100.
Любимов Д.В., Черепанов А.А. О возникновении стационарного рельефа на поверхности раздела жидкостей в вибрационном поле // Изв. АН СССР. МЖГ. - 1986. - № 6. - С. 8-13.

Загрузки

Опубликован

2011-12-01

Выпуск

Раздел

Статьи

Как цитировать

Бурнышева, А. В., Любимов, Д. В., & Любимова, Т. П. (2011). Спектр возмущений плоской поверхности раздела жидкостей в поле высокочастотных касательных вибраций в условиях невесомости. Вычислительная механика сплошных сред, 4(3), 21-31. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.23