Ширяева С.О. «Нелинейные осцилляции заряженной капли при многомодовой начальной деформации равновесной формы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 173-184 (2001)

Для осесимметричных капиллярных колебаний заряженной капли в квадратичном приближении по амплитуде произвольной начальной деформации ее равновесной сферической формы получено выражение, описывающее форму образующей поверхности капли в зависимости от времени. Проведен анализ закономерностей формирования спектра мод, возбужденных во втором порядке малости вследствие межмодового взаимодействия. Показано, что нелинейные осцилляции поверхности капли происходят в окрестности фигуры типа вытянутого сфероида, а не в окрестности сферы, как это следовало из линейного анализа.

Никифоров В.Н., Булычев Н.А., Казарян М.А., Прядун В.В., Шевченко С.Н., Якунин В.Г., Тимошенко В.Ю., Быченко А.Б., Иванов А.В. «Исследование физических свойств и цитотоксичности наночастиц оксидов металлов, полученных методом разряда при ультразвуковой кавитации» Медицинская физика, № 4, с. 75-80 (2015)

Методом акустоплазменного разряда были получены наночастицы оксидов различных металлов – вольфрама, меди, железа, цинка – и показано, что наличие ультразвуковой кавитации при синтезе наночастиц существенно влияет на их размерные и физические характеристики. Размеры наночастиц определялись методом электронной микроскопии и лазерной корреляционной спектроскопии, результаты которых оказались в хорошем соответствии. На примере оксида вольфрама установлено различие спектров фотолюминесценции наночастиц, полученных в отсутствие и в присутствии ультразвуковой кавитации. Проведенные исследования полученных наночастиц в экспериментах in vitro на различных клеточных линиях не выявили их цитоксичности вплоть до концентраций 0,2 мг/мл и времени экспозиции 7 суток, что указывает на хорошие перспективы их биомедицинских применений в качестве средств диагностики и магнитной гипертермии.

Антонов Д.В., Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. «Экспериментальное исследование последствий столкновения капель воды в потоке высокотемпературных газов» Инженерно-физический журнал, 89, № 1, с. 94-103 (2016)

С использованием высокоскоростной видеорегистрации и кросскорреляционной "трассерной" визуализа ции исследованы закономерности процессов столкновения капель воды (характерные параметры – радиусы 0.025–0.25 мм, скорости движения 0.5–12 м/с, относительная концентрация 0.001–0.0012 м³ капель жидкости в 1 м³ газа) при их движении в потоке высокотемпературных (около 1100 К) газов. Выделены характерные по следствия столкновения двух капель, при которых образуются объединенные капли (происходит коагуляция), реализуются условия разлета или дробления последних. Установлены значения чисел Вебера и Рейнольдса для капель до и после столкновений. В результате статистического анализа определены влияния скоростей движения, размеров и угла пересечения траекторий перемещения капель на последствия столкновений.

Артемов И.И., Кревчик В.Д., Симонов Н.П. «Квантовый механизм образования нанокластеров в поверхностном слое металла с цепочкой микротрещин в условиях кавитационного режима звукокапиллярного эффекта» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 4, с. 192-204 (2011)

Предложен механизм образования нанокластеров в объеме микротрещины поверхностного слоя металла в условиях кавитационного режима звукокапиллярного эффекта. Основу механизма составляет представление об электронном обмене между наночастицами посредством диссипативного туннелирования с последующим образованием диполей. Показано, что эффективный модуль Юнга наноструктурированной части поверхностного слоя определяется соотношением между темпом туннельных переходов и частотой ультрозвуковой волны.

Авербах В.С., Власов С.Н., Заславский Ю.М. «Движение капли жидкости в капилляре под действием статического и акустического полей» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 43, № 2, с. 155-161 (2000)

Рассматривается движения капли жидкости в капилляре пористой среды под воздействием статического и акустического полей. Выведено уравнение движения капли в капилляре и численно проанализировано его решение. Показано, что вибровоздействие приводит к уменьшению влияния сил поверхностного натяжения. В капилляре с неизменным вдоль оси сечением при наличии статического воздействия акустическая волна снижает порог начала движения капли и увеличивает скорость ее поступательного движения.

Ильиных А.Ю., Чашечкин Ю.Д. «Гидродинамика контакта падающей капли со свободной поверхностью жидкости» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 3-12 (2016)

Тонкая структура течений, возникающих при первичном контакте свободно падающих капель с покоящейся глубокой жидкостью, исследована методами макрофото- и высокоскоростной видеосъемки. Изучалось падение капель воды в воду, спирт, масло, а также капель масла, нефти и водных растворов поваренной соли или спирта в воду. Основное внимание уделено визуализации мелких брызг и стримеров, разлетающихся из области первичного контакта. Впервые зарегистрированы столкновения мелких капелек с поверхностью погружающейся капли. Направление разлета брызг и стримеров определяется значениями коэффициентов поверхностного натяжения сливающихся жидкостей. Определены условия, при которых брызги попадают на поверхность капли.

Григорьев А.И., Ширяев А.А., Ширяева С.О. «Неустойчивость заряженной капли в неоднородном электростатическом поле тонкого стержня» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 56-64 (2016)

Задача об устойчивости осцилляций заряженной капли в неоднородном электростатическом поле тонкого заряженного стержня исследована в нелинейной постановке с использованием асимптотического разложения по двум малым параметрам: по величине безразмерной равновесной деформации капли и по отношению амплитуды осцилляций капли к ее радиусу. Показано, что при зарядах капли, меньших критического по Рэлею, механизм реализации неустойчивости капли в неоднородном электростатическом поле стержня остается таким же, как и для заряженной капли в поле точечного заряда. Критическое значение полевого параметра с ростом номера моды осцилляций выходит на насыщение, стремясь к горизонтальной асимптотике. Чем длиннее стержень, тем выше располагается уровень асимптотики. С увеличением длины стержня амплитуды связанных колебаний капли и инкременты ее неустойчивых осцилляций в электростатическом поле стержня уменьшаются.