Спектр возмущений плоской поверхности раздела жидкостей в поле высокочастотных касательных вибраций в условиях невесомости
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.23Ключевые слова:
поверхность раздела, вибрации, невесомость, плоские, пространственные и спиральные возмущения, волновой рельефАннотация
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
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
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2011 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.