Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.09 Акустические течения и радиационное давление

 

Максимов А.О., Половинка Ю.А. «Деформационные колебания газового пузырька вблизи межфазной поверхности» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 50-57 (2020)

Цель работы состояла в исследовании влияния границы раздела между средами с различными механическими свойствами на поведение газового пузырька. Возможность описать динамику газового включения при наличии ограничивающих поверхностей аналитическими методами связана с наличием внутренней симметрии задачи. Этот подход успешно применялся ранее для описания объемных колебаний, и обобщается в настоящей работе на поверхностные моды. Наличие границы приводит к снятию вырождения деформационных мод колебаний. Определена форма искажений поверхностных мод. Экспериментальное наблюдение описанного эффекта возможно при анализе рассеянного сигнала в условиях двухчастотного возбуждения: волной накачки, имеющую частоту близкую к резонансной частоте пузырька и высокочастотной сигнальной волной.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 50-57 (2020) | Рубрики: 05.09 07.13

 

Тукмаков Д.А. «Численное моделирование массопереноса дисперсной фазы аэрозоля в нелинейных волновых полях для осесимметричной квазитрехмерной геометрической постановки» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 1, с. 49-63 (2019)

Проводится численное моделирование колебаний столба аэрозоля в трубах на резонансных частотах. Выводится математическая модель динамики гетерогенной среды-смеси с приблизительно равными массовыми долями компонент. Математическая модель предполагает решение полной системы уравнений динамики для каждой из компонент смеси. Несущая среда представляет собой вязкий сжимаемый теплопроводный газ. Дисперсная составляющая аэрозоля описывается уравнениями сохранения средней плотности, сохранения компонент импульса и сохранения энергии. Математическая модель предполагает учет сил взаимодействия газа и капель аэрозоля, в качестве которых рассмотрены сила Стокса, сила Архимеда и сила присоединенных масс, также учитывается межкомпонентный теплообмен. Система уравнений математической модели – восемь уравнений в частных производных – решается с помощью конечно-разностного алгоритма, реализованного в виде программного кода. Уравнения математической модели дополняются соответствующими начальными и граничными условиями. На основе полученной численной модели исследуются закономерности перераспределения плотности дисперсной составляющей аэрозоля в волновых полях. Выявляется влияние размера капель на распределение дисперсной компоненты многофазной среды в процессе резонансных колебаний в трубах.

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 1, с. 49-63 (2019) | Рубрики: 04.11 05.09 08.10

 

Гусев В.А., Жарков Д.А. «Поля радиационных сил в вязкой жидкости» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 106-110 (2020)

Рассчитано поле поверхностной акустической волны в системе «слой вязкой жидкости–упругая подложка» с учетом сдвиговых компонент в жидкости. На основе дисперсионного уравнения рассчитаны скорость и затухание поверхностной волны. Показано, что для слабовязких жидкостей изменение скорости незначительно, однако сдвиговые компоненты вносят основной вклад в затухание волны. Рассчитано радиационное давление, возникающее в вязкой жидкости со стороны стоячей поверхностной волны и действующее на элемент ее объема за счет нелинейности уравнений движения. Показано, что учет вязкости изменяет пространственное распределения радиационного давления. Затухание волны вызывает дополнительную тенденцию к сбору взвешенных частиц в центре системы. Сдвиговые компоненты приводят к значительным градиентам радиационного давления вблизи границы раздела сред. Он играют определяющую роль в формировании упорядоченных ансамблей взвешенных частиц на последнем этапе процесса самоорганизации.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 106-110 (2020) | Рубрики: 05.02 05.09