Mechanisms of formation vortex structures at the liquid-gas interface with an adsorption layer
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2020-3-31-38Keywords:
stability of the flow, surfactant, surface tension, object is streamlined by a homogeneous fluxAbstract
Experimental results of a homogeneous (along the coordinate transverse to the stream) flow instability during the interaction with a film of surfactant adsorbed at the flat interface are presented. The flow was formed at a point-like heat by radiation and a source of surfactants (acetone drops). It is proved that a small value of the film shear viscosity is one of the requirements for the vortices formation process. The possibility to use the dimensionless parameter (the elasticity number) to describe the system behavior in 3D geometry is shown. A potential mechanism for the vortices origin is proposed. The results of the visualization of the water surface uniform flow around a solid sphere are presented.References
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).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
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.
