Эволюция одиночных одногорбых трёхмерных волн на вертикально стекающих жидких плёнках Алексеенко С.В., Антипин В. А., Гузанов В. В., Маркович Д. М., Харламов.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
1 аспирант кафедры нелинейной физики Шешукова С.E. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ В СЛОИСТЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ СТРУКТУРАХ И МАГНОННЫХ КРИСТАЛЛАХ Саратовский.
Advertisements

ЗАДАЧА 8 САХАР И СОЛЬ Всероссийский турнир юных физиков Докладчик: команда «Кипящий лед», МБОУ СОШ 93, город Барабинск, Новосибирская область 1.
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ кафедра «Прикладная математика» Н.А. Кудряшов, Д.И. Синельщиков Трехмерные нелинейные волны в жидкости.
Лаборатория метаматериалов для радиоэлектроники СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Направление научных исследований – разработка технологий создания и исследование.
ВНУТРИРЕЗОНАТОРНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ РЕФРАКТОМЕТРИЯ Московский инженерно- физический институт (государственный университет) Гончуков С.А.
Численное моделирование трехмерной конвекции И. Б. Палымский.
Международная премия Глобальная энергия 7 июня 2007 Физико-технические основы теплоэнергетических технологий Академик В.Е. Накоряков Институт теплофизики.
Волновые явления Механические волны Звуковые волны.
Карельский К. В. Петросян А. С.Славин А. Г. Численное моделирование течений вращающейся мелкой воды Карельский К. В. Петросян А. С. Славин А. Г. Институт.
Волны. Выполнил: Сидоренко В.Н. 11«б» класс. Содержание 1)Волна………………………………… )Условия возникновения волны………..4 2)Условия возникновения волны………..4.
Исследование МГД-активности плазмы в установке ГОЛ-3 (отдельные моменты) Докладчик: А. В. Судников А. В. Судников. Семинар плазменных лабораторий
7. ТЕПЛООБМЕН ПРИ ИЗМЕНЕНИИ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА 7.1 Теплообмен при кипении Общие представления о процессе кипения Кипение - процесс образования.
«Электрический маятник» Подходящий шарик, подвешенный на нити, колеблется между пластинами заряженного конденсатора. Исследуйте параметры, от которых.
ОГРАНИЧИТЕЛИ МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра лазерной.
Динамический хаос В.П. Крайнов кафедра теоретической физики МФТИ 19 октября 2005 г.
«ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ» Упругие волны распространение упругих колебаний; распространение упругих колебаний; волна; волна; параметры и уравнения волны; параметры.
ВТОРОЙ ВИРИАЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ И ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ МАКРОМОЛЕКУЛ ОТ ИХ КОНЦЕНТРАЦИИ Ташкентский химико-технологический институт Касымджанов М.А.,
Двухквантовые состояния в белковых полимеров Тошов Т.А. Конференция выпускников Высших Курсов стран СНГ г. Дубна,17-21 июня 2012г. Физико-технический институт.
Фотоэффект Фотоэффект (или точнее – внешний фотоэффект) состоит в вырывании электронов из вещества под действием падающего на него света. открыт в 1887.
Транксрипт:

Эволюция одиночных одногорбых трёхмерных волн на вертикально стекающих жидких плёнках Алексеенко С.В., Антипин В. А., Гузанов В. В., Маркович Д. М., Харламов С. М. Институт Теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск

Введение Первое теоретическое решение : В.И. Петвиашвили, О. Ю. Цвелодуб, Подковообразные солитоны на стекающей вязкой пленке жидкости. ДАН, т. 238, 6, стр (1978) Современное состояние теории: E.A. Demekhin, E. N. Kalaidin, S. Kalliadasis, S. Yu. Vlaskin. Three-dimensional localized coherent structures of surface turbulence. II. Λ solitons. PHYSICS OF FLUIDS 19, (2007). Сложности экспериментального изучения: медленная естественная эволюция, случайное взаимодействие волн; способ решения: точечное возмущение поверхности плёнки жидкости на безволновом участке

Схема экспериментальной установки Двойной Nd:YaG лазер (3–10 мс, 7,5 Гц) 532 нм Родамин 6Ж (~0.01%) Фильтр нижних частот (>550 нм) Широкий диапазон энергий возбуждения

δ=0,03 – 0,14 (модифицированное число Рейнольдса, где – число Капицы) Режимные параметры и свойства жидкостей Водно-спиртовой раствор: ρ=0,93 г/см 3, ν =2,72·10 -2 см 2 /с, σ=30 дин/см Водоглицериновые растворы (ВГР): 1.ρ=1,07 г/см 3, ν =2,1·10 -2 см 2 /с, σ=72 дин/см 2.ρ=1,11 г/см 3, ν =3,7·10 -2 см 2 /с, σ=71 дин/см 3.ρ=1,14 г/см 3, ν =7,1·10 -2 см 2 /с, σ=70 дин/см Re=1 – 25 (Re=q/ ν, где q – объёмный расход на единицу длины, ν – кинематическая вязкость)

Погрешности Основные источники погрешности: пространственное перераспределение интенсивности и шумы матрицы (2-3% в условиях эксперимента) Дополнительные: перераспределение интенсивности под криволинейной границей (для всех представленных ниже случаев существенно <1%)

Предварительные результаты Быстрое формирование волнового пакета при малой энергии возбуждения Эволюция в виде уединённой волны при большей энергии

мм Эволюция. Волновой пакет ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=12

мм Эволюция. Волновой пакет ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=12

мм Эволюция. Волновой пакет ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=12

мм Эволюция. Уединённая волна ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=25

мм Эволюция. Уединённая волна ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=25

мм Эволюция. Уединённая волна ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=25

Параметры волн Сечение проведено через максимум волны в продольном направлении мм Dy Скорость C определяется по кросс- корреляционной функции x, мм

Параметры стационарных волн Водно-спиртовой раствор, Re=2,5 C, см/с X, мм A, мм X, мм Dy, мм X, мм Dx, мм X, мм

С Е> Е >EЕ> Е >E Приближение к стационару ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с) Re=8

Форма стационарных волн Водно-спиртовой раствор. Re=2,5 мм Re ~ 1 KS Петвиашвили, Цвелодуб, 1978

Теория мм Сравнение с теорией Водно- спиртовой раствор Re=3,9 мм Демёхмн Е. А., Калядин Е. Н., Шапарь С. М., Шелистов В. С. Устойчивость трёхмерных солитонов на вертикально стекающих плёнках жидкости, Докл. Акад. Наук, 2007, том. 413, 2, с. 193 – 197. Эксперимент

Сравнение с теорией Теория Водно- спиртовой раствор Re=3,9 мм

Форма стационарных волн ВГР ( ν =2,1·10 -2 см 2 /с), Re=8 (δ~0,1)

Форма стационарных волн ВГР ( ν =3,7·10 -2 см 2 /с), Re=8 (δ~0,1)

Форма стационарных волн ВГР ( ν =7,1·10 -2 см 2 /с), Re=4,6 (δ~0,1)

Сравнение с теорией - невозмущённая толщина плёнки - средне расходная скорость E.A. Demekhin, E. N. Kalaidin, S. Kalliadasis, S. Yu. Vlaskin. Three- dimensional localized coherent structures of surface turbulence. II. Λ solitons. PHYSICS OF FLUIDS 19, (2007).

Сравнение с теорией E.A. Demekhin, E. N. Kalaidin, S. Kalliadasis, S. Yu. Vlaskin. Three- dimensional localized coherent structures of surface turbulence. II. Λ solitons. PHYSICS OF FLUIDS 19, (2007). - невозмущённая толщина плёнки - средне расходная скорость ν =7,1 ν =3,7 ν =2,1 КС ИТ

Заключение Представлены результаты экспериментального исследования эволюции 3-D уединённых волн на поверхности вертикально стекающих плёнок жидкости в диапазоне 1<Re<25 (0,03<δ<0,14). Для измерения формы и мгновенной скорости волн использовался метод лазерно-индуцированной флуоресценции. Для ряда экспериментальных условий зарегистрированы стационарные трёхмерные уединённые волны, измерены их характеристики. В исследованном диапазоне режимных параметров существующие теории хорошо предсказывают форму стационарных волн, а также основные закономерности изменения их амплитуды и скорости от числа Рейнольдса плёночного течения Re и от модифицированного числа Рейнольдса δ.

Заключение Для малых δ<0,06 амплитуды и скорости зарегистрированных волн хорошо согласуются с теоретически предсказанными значениями. С ростом числа Рейнольдса, несмотря на качественное соответствие между теорией и экспериментом, наблюдается ряд количественных расхождений. Основное отличие – отсутствие обобщающей зависимости экспериментальных значений скорости и амплитуды стационарных волн от δ.