Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.11 Наноакустика, акустика тонких пленок и капель с наночастицами

 

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Задержка формирования каверны в интрузивном режиме слияния свободно падающей капли с принимающей жидкостью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 45-50 (2021)

Методами фото- и видеорегистрации впервые прослежена динамика формирования каверны в интрузивном режиме слияния свободно падающей капли, плавно втекающей в жидкость. Каверна начинает формироваться при погружении донной части капли, когда линия слияния стягивается к центру течения и одновременно с уничтожением поверхности капли восстанавливается поверхность принимающей жидкости. При этом изменяется ориентация тонких течений – лигаментов, образующихся в окрестности линии слияния. В начальной фазе они направлены наружу и распределяют импульс и энергию капли по всей поверхности интрузии. Стягивание линии слияния оставляет передаваемую энергию и импульс капли в пятне контакта. Если кинетическая энергия падающей капли заметно превосходит потенциальную поверхностную энергию, каверна начинает формироваться при первичном контакте и углубляется в течение всего процесса слияния, захватывая вещество капли.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 45-50 (2021) | Рубрики: 06.11 06.17

 

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Распад капли на отдельные волокна на границе области контакта с принимающей жидкостью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 31-35 (2021)

Впервые наблюдался процесс распада на волокна свободно падающей в воду капли (вода, насыщенный раствор железного купороса, ализариновые чернила) в окрестности линии слияния жидкостей. Проведена фото- и видеорегистрация эволюции картины течения. На дне каверны также визуализированы кольцевые капиллярные волны, охватывающие область слияния. Прослежены переносящие вещество капли тонкие радиальные струйки (лигаменты), сходящие с заостренных гребней возмущенной границы области слияния жидкостей. В режиме образования всплеска лигаменты продолжаются в венце, пронизывают пелену и частично проникают в шипы на вершинах заостренных зубцов на ее кромке. Следы окрашенных веществом капли струек образуют линейчатые и сетчатые структуры, деформируемые течениями и расплывающиеся под действием диффузии. Брызги – последовательности растущих мелких капелек – вылетают с вершин шипов, размеры и угловое положение которых меняются со временем. Дополнительное ускорение жидкости в струйках связано с конверсией доступной потенциальной энергии при уничтожении свободных поверхностей сливающихся жидкостей.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 497, № 1, с. 31-35 (2021) | Рубрика: 06.11

 

Чашечкин Ю.Д., Якуш С.Е., Ильиных А.Ю. «Группы брызг импакта капли воды, свободно падающей в расплавленный металл» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 22-26 (2021)

Изменения состава групп капелек (брызг), вылетающих при падении в тигель с расплавом металла (сплав Розе при температуре 200°С) капли воды диаметром D=0.42 см со скоростью U=3.3 м/с, впервые прослежены методами фото- и видеорегистрации. В режиме образования всплеска группы мелких капелек воды последовательно выбрасываются с вершин шипов на пелене вокруг области первичного контакта, затем с шипов на кромке слоя растекания воды. Далее капельки воды вылетают вертикально и наклонно с вершин коротких струек – стримеров. Группы мелких капелек образуются при разрыве крупных пузырей. После формирования всплеска и отрыва его вершины с взвешенными газовыми пузырьками наблюдается выброс капель воды и составных капель, состоящих из металлического ядра и водной оболочки. На последней стадии наряду со струйками воды наблюдаются более редкие стримеры, состоящие из расплава, с вершин которых вылетают капельки металла. Прослежена геометрия каверны и слоя вскипающей воды растекающейся капли.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 498, № 1, с. 22-26 (2021) | Рубрики: 06.11 06.17

 

Могилевский Е.И. «Стекание пленки неньютоновской жидкости по наклонной плоскости с периодическим рельефом» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 25-37 (2021)

Рассматривается течение тонкого слоя нелинейно-вязкой жидкости по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Предполагается, что капиллярные силы существенны, реология описывается степенным законом. Изучается влияние малого периодического рельефа, нанесенного на плоскость, на характеристики стационарного течения и его устойчивость в линейном приближении; расчеты проводятся для синусоидального рельефа. Показано, что независимо от реологии пленка на плоскости имеет большую среднюю толщину, чем на гладкой при том же расходе, изменение средней толщины пропорционально второй степени амплитуды рельефа. Изменения коэффициентов усиления нормальных мод и критического числа Рейнольдса также пропорциональны второй степени амплитуды рельефа. Длинноволновой рельеф увеличивает критическое число Рейнольдса, причем для дилатантных жидкостей этот эффект достигается при меньших значениях периода, чем для псевдопластических.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 25-37 (2021) | Рубрики: 06.11 08.15