Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.09 Акустические течения и радиационное давление

 

Козлов В.Г., Сабиров Р.Р., Субботин С.В. «Осредненные течения в осциллирующей сфероидальной полости с эластичной стенкой» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 16-26 (2018)

Экспериментально изучается течение, возникающее в сфероидальной полости с периодически деформируемой эластичной стенкой. Обнаружено, что в жидкости возникают осредненные потоки, интенсивность и структура которых зависят от частоты и амплитуды колебаний стенки. Осредненное течение генерируется в пограничном слое Стокса, относительная толщина которого характеризуется безразмерной частотой вибрационного воздействия. В области низких безразмерных частот, когда толщина пограничного слоя сравнима с характерным размером полости, наблюдается течение в виде пары тороидальных вихрей, занимающих весь объем полости. Повышение безразмерной частоты (уменьшение относительной толщины слоев Стокса) приводит к смещению первичных вихрей к границе полости. При этом в центральной части полости над первичными формируются вторичные вихри противоположной закрутки. Дальнейшее повышение безразмерной частоты приводит к развитию вторичных вихрей и росту интенсивности течения в них. В области высоких безразмерных частот крупномасштабные вторичные вихри занимают практически весь объем полости. По результатам исследований найдены зависимости режимов осредненных течений и их интенсивности от управляющих безразмерных параметров, амплитуды и частоты колебаний.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 16-26 (2018) | Рубрики: 05.09 10.06

 

Козлов В.Г., Субботин С.В. «Осредненное течение, генерируемое ядром, колеблющимся во вращающейся сферической полости» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 1, с. 28-38 (2018)

Экспериментально исследуется осредненное течение, генерируемое колебаниями внутреннего ядра в заполненной жидкостью вращающейся сферической полости. Ядро, плотность которого меньше плотности жидкости, находится вблизи центра полости, и на него оказывает воздействие центробежная сила. Наличие силы тяжести, направленной перпендикулярно оси вращения, приводит к стационарному смещению ядра с оси вращения. Вследствие этого в системе отсчета, связанной с полостью, ядро совершает круговые колебания с частотой, равной частоте вращения, его центр движется по круговой траектории в экваториальной плоскости вокруг центра полости. Для того чтобы дифференциальное вращение ядра относительно полости отсутствовало, один из полюсов ядра соединен с ближним полюсом полости гибкой упругой на скручивание леской. Установлено, что колебания ядра возбуждают в полости осесимметричное осредненное азимутальное течение в виде системы вложенных жидких столбов, вращающихся с различными угловыми скоростями. Проведено сравнение со случаем свободного колеблющегося ядра, которое в результате колебаний совершает осредненное дифференциальное вращение. Сделан вывод о существовании двух независимых механизмов генерации потоков, действующих в экмановских пограничных слоях при дифференциальном вращении и в осциллирующих пограничных слоях при наличии колебаний. DOI: 10.15372/PMTF20180104

Прикладная механика и техническая физика, 59, № 1, с. 28-38 (2018) | Рубрика: 05.09