Механизмы формирования вихревых структур на границе раздела жидкость-газ в присутствии адсорбционного слоя
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-3-31-38Ключевые слова:
устойчивость течения, поверхностно-активное вещество, поверхностное натяжение, обтекание объектов ламинарным потокомАннотация
В работе представлены результаты экспериментального исследования по формированию неустойчивости однородного (вдоль поперечной потоку координате) течения, генерируемого точечным нагревом поверхности и локальным воздействием паров ацетона. Показано, что формирование вихрей на поверхности вызвано взаимодействием течения с адсорбированной на плоской межфазной границе раздела плёнкой поверхностно-активного вещества. Доказано, что малое значение поверхностной сдвиговой вязкости пленки является одними из определяющих условий для формирования вихрей. Показана возможность использования безразмерного параметра упругости для описания поведения системы в 3D геометрии. Предложен возможный механизм зарождения вихрей. Представлены результаты визуализации поверхностного течения при обтекании однородным потоком твердой сферы.Библиографические ссылки
Bickel T. et.al. Hydrodynamic response of a sur-factant-laden interface to a radial flow. Phys. Rev. Fluids, 2019, vоl. 4, 124002. DOI: 10.1103/PhysRevFluids.4.124002.
Carpenter B., Homsy G. M. The effect of surface contamination on thermocapillary flow in a two-dimensional slot. Part 2. Partially contaminated in-terfaces J. Fluid Mech., 1986, vol. 155, pp. 429–439. DOI: 10.1017/S0022112085001884
Manikantan H., Squires T. M. Surfactant dynamics: hidden variables controlling fluid flows. J. Fluid Mech., 2020, vol. 892, P1. DOI: https://doi.org/10.1017/jfm.2020.170
Mizev A., Shmyrova A. Effect of an insoluble surfactant film on the stability of the concentration-driven Marangoni flow. J. Fluid Dyn., 2014, vol. 49, no. 1, pp. 26–36. DOI: 10.1134/S0015462814010050.
Roché M., et.al. Marangoni flow of soluble amphiphiles. Phys. Rev. Lett., 2014, vol. 112, 208302. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.208302
Shmyrova A., Shmyrov A. Instability of a homogeneous flow from a lumped source in the presence of special boundary conditions on a free sur-face. EPJ Web of Conferences, 2019, vol. 213, 02074. DOI: 10.1051/epjconf/201921302074.
Shmyrov A. V., Mizev A. I., Demin V. A., Petukhov M. I., Bratsun D. A. Phase transitions on partially contaminated surface under the influence of thermocapillary flow. J. Fluid Mech., 2019, vol. 877, pp. 495–533. DOI: 10.1017/jfm.2019.613
Abramzon A. A. Surfactants: Properties and application. Leningrad: Chemistry, 1981. 304 p. (in Russian).
Vorobyova L. B. Electrical conductivity of drinking water samples of different purity levels. Materials of the VIII International scientific Congress and exhibition “Interexpo geo-Siberia”, 2012, iss. 5, vol. 1, pp. 57–61 (in Russian).
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
