Влияние ПАВ на генерацию среднего течения около искривленной поверхности раздела

Людмила Сергеевна Клименко (Lyudmila Klimenko), Дмитрий Викторович Любимов (Dmitry V. Lyubimov)

Аннотация


Работа посвящена изучению генерации среднего течения около искривленной поверхности раздела при наличии поверхностно-активного вещества. Исследование проведено на примере жидкой капли, взвешенной в жидкости отличной плотности. Течение жидкости внутри и снаружи капли создается внешним вибрационным полем. Рассмотрен случай малоаплитудных и высокочастотных вибраций. Обмен поверхностно-активным веществом между поверхностью капли и окружающей жидкости лимитируется процессом адсорбции-десорбции. Предполагалось, что поверхностно-активные вещества растворимы в окружающей жидкости, но не растворимы в жидкости капли. Окружающая жидкость и жидкость в капле предполагались несжимаемыми. Баланс нормальных и касательных напряжений на поверхности капли выполняется при условии, что толщина пленки адсорбированных ПАВ пренебрежимо мала. Задача решена в приближении, что форма капли в присутствии адсорбированных ПАВ не теряет сферической симметрии. С помощью метода сращиваемых асимптотических разложений получены выражения для скачков касательных скоростей и касательных напряжений на внешних границах пограничных слоев, которые могут быть использованы в качестве эффективных граничных условий для течения во внешних по отношению к пограничным слоям областям.

Поступила в редакцию 25.10.2016; принята к опубликованию 03.12.2016


Полный текст:

PDF

Литература


Blekhman I. I. Vibrational mechanics. Singapore: World Scientific, 2000. 536 p.

Kapitza P. L. Pendulum with a vibrating suspension. Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1951, vol. 44, no. 5, pp. 7–20.

Schlichting H. Boundary-layer theory. New-York: Springer, 2000, 800 p.

Nyborg W. Acoustic streaming, In: Mason W. (Ed.) Physical Acoustics, vol. 2 B. New-York: Academic Press, 1968, pp. 265–331.

Landau L. D., Lifshitz E. M. Course of Theoretical Physics, vol. 6. Fluid dynamics. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1987. 552 p.

Longuet-Higgins M. S. Mass transport in water waves. Philosophical Transactions A. 1953, vol. 245, pp. 353–581.

Dore D. On mass transport induced by interfacial oscillations at a single frequency. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1973, vol. 74, pp. 333–347.

Lyubimov D. V., Lyubimova T. P., Cherepanov A. A. Dynamics of interfaces in vibration fields. Moscow: Fizmatlit. 2003 (In Russian).

Gershuni G. Z., Lyubimov D. V. Thermal Vibrational Convection. New York: Wiley, 1998, 358 p.

Klimenko L. S., Lyubimov D. V. Generation of an average flow by a pulsating stream near a curved free surface. Fluid Dynamics, vol. 47, no. 1, 2012, pp. 26–36.

Klimenko L. S., Lyubimov D. V. Average flow generation by pulsating flow near cylindrical gas bubble, Bulletin of Perm University. Series: Physics, 2011, no. 1, pp. 9–13.

Lyubimov D. V., Klimenko L. S., Generation of an average flow in a pulsation flow near a curved fluid interface. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod. 2011, no, 4, pp. 951–953.

J. Wu, G. Du, Streaming generated by a bubble in an ultrasound field. Journal of the Acoustical Society of America. 1997, vol. 101, no. 4, pp. 1899–1907.

Х. Liu, J. Wu. Acoustic microstreaming around an isolated encapsulated microbubble. Journal of the Acoustical Society of America. 2009, vol. 125, no. 3, pp. 1319–1330.

Lyubimov D. V., Konovalov V. V., Lyubimova T. P., Egry I. Small amplitude shape oscillations of a spherical liquid drop with surface viscosity, Journal of Fluid Mechanics. 2011, vol. 677, pp. 204–217.

Levich V. G. Physicochemical hydrodynamics. Englewood Cliffs: Prentice Hall, 1962. 700 p.

Van Dyke M. Perturbation methods in fluid mechanics. Stanford: Parabolic Press. 1975. 271 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17072/1994-3598-2016-3-42-48

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





ISSN: 1994-3598

Адрес издателя и учредителя: ПГНИУ, ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614990

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охраны культурного наследия. Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-66788 от 08 августа 2016 г.

Журнал включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук (специальности: 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы; 01.04.07 - Физика конденсированного состояния).

Научное издание

© ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», 2019

Лицензия Creative Commons Материалы журнала публикуются по лицензии Creative Commons - Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).