Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Резонансная модель дробления газового пузырька в жидкости в нестационарном поле давления

Авторы: Владимир Валерьевич Вановский, А.Г. Петров (ИПМех РАН, МФТИ) vanovskiy@ipmnet.ru

Предложена модель резонансного дробления пузырька в жидкости за счёт перекачки энергии между радиальной и деформационными модами. Описаны вынужденные резонансные колебания пузырька в акустической волне с частотой равной собственной частоте радиальной моды и в два раза больше частоты колебаний деформационной моды (резонанс 2:2:1). Учтены все основные диссипативные механизмы: термический, вязкий и акустический, в приближении гомобаричности. Показано, что при относительно небольшой амплитуде давления возбуждающей акустической волны развивается достаточно большая амплитуда деформационных колебаний для дробления, а также появляются субгармоники в спектре акустического излучения. Получено необходимое условие дробления пузырька в двух случаях: быстрого и медленного старта акустической волны.

Показано влияние динамической и тепловой предыстории потока на структуру течения и теплообмен в трубе с внезапным расширением. Увеличение толщины динамического пограничного слоя приводит к росту масштаба рециркуляционной области и к снижению интенсивности теплообмена. При наличии тепловой предыстории определено снижение теплообмена после внезапного расширения канала.