Диспергирование жидкости вихревым генератором
Автор: Неволин В.Г.
Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Рубрика: Прикладные аспекты методов фундаментальной науки
Статья в выпуске: 4 (25), 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматривалась возможность диспергирования жидкости, то есть возбуждения поверхностных волн, нарастание амплитуды которых ведёт к отрыву капель с её поверхности из-за параметрической неустойчивости поверхности раздела жидкостей (неустойчивости Релея) возникшей вследствие модуляции центробежного ускорения обусловленного модуляцией скорости поступающей в вихревую камеру генератора жидкости, а также вследствие неустойчивости, обусловленной модуляцией скорости сдвига (неустойчивости Кельвина - Гельмгольца). В настоящей работе в рамках вязкой, несжимаемой жидкости исследуется возможность диспергирования жидкости переменным давлением, возникающим в приосевой зоне вихревой камеры при работе генератора. Поскольку рассмотрение проводится для случая несжимаемой жидкости, то изменение давления отождествляется с изменением плотности жидкости. Решение ищется в линейном по вязкости приближении с помощью преобразования Фурье по координатам и преобразования Лапласа по времени. Оказалось, что диспергирование жидкости в этом случае, то есть неустойчивость поверхности жидкости, обусловлена так же, как и в работе, параметрическим резонансом и описывается в зависимости от скорости поступления жидкости в вихревую камеру генератора, длины вихревой камеры, вида выходного отверстия (сопла) уравнениями Матье или Мейснера. Из решения этих уравнений получены границы устойчивости поверхности жидкости.
Генератор, вихревая камера, колебания давления, неустойчивость поверхности, вязкая несжимаемая жидкость, уравнение матье, уравнение мейснера
Короткий адрес: https://sciup.org/142221685
IDR: 142221685 | DOI: 10.17238/issn2226-8812.2018.4.118-123
Список литературы Диспергирование жидкости вихревым генератором
- Кныш Ю.А., Лукачев С.В. Экспериментальное исследование вихревого генератора звука // Акустический журнал. 1977. Т. 23. Вып. 5. С. 776-782.
- Польшин В.В. О некоторой особенности излучения вихревого генератора звука.// Вестник молодых учёных: сер. Прикладная математика и механика. 1997. Вып.1. С. 72-75.
- Дитякин Ю.Ф. и др. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1977. 208 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. Гл. 2. М.-Л., Гостехиздат, 1944.
- Неволин В.Г. Параметрическое возбуждение волн на границе раздела // Изв. АН СССР. МЖГ. 1977. Вып. 2. С.167-170.
- Мак-Лахлан Н.В. Теория и приложения функций Матье. М.: ИЛ, 1953. 474 с.
- Филатов А.Н. Методы усреднения в дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнениях. Ташкент.: ФАН, 1971. 297 с.
- Eisenmenger W. Dynamic properties of the surface tension of water and aqueous solutions of surface active agents with standing capillary waves. Acustica. 1959; vol. 9. № 4. S. 1378-1385.
- Горяченко В.Д. Элементы теории колебаний. М.: Высшая школа, 2001. 395 с.
- Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1979. С. 242-244.