РЕГИСТРАЦИЯ ЗВУКОВЫХ ПАКЕТОВ ПРИ СЛИЯНИИ ПАДАЮЩЕЙ КАПЛИ С ЖИДКОСТЬЮ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые проведена синхронизованная видеорегистрация картины течения и акустического давления гидофоном при слиянии падающей капли дистиллированной воды с покоящейся жидкостью в электростатическом поле. Анод генератора соединен с наконечником капиллярного дозатора капель, плоский катод размещен на дне бассейна, заполненного водопроводной водой. В импактном режиме течения, когда кинетическая энергия падающей капли существенно превышает ее потенциальную поверхностную энергию, в электростатическом поле отмечается сокращение длительности хронограммы, измельчение картины течения и повышение частоты резонансного пакета. Наблюдаемые изменения указывают на сильное влияние электростатического поля на структуру капельных течений в фазе формирования и отрыва газовых полостей, излучающих резонансный акустический сигнал.

Об авторах

Ю. Д. Чашечкин

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук

Email: chakin@ipmnet.ru
Москва, Россия

В. Е. Прохоров

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук

Email: prohorov@ipmnet.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Mudiar D., Pawar S., Gopalakrishnan V. et al. Electric field enlarges rain drops beneath electrified clouds: Observational evidence // Geophysical Research Letters. 2021. V. 48. e2021GL093577. https://doi.org/10.1029/2021GL093577
  2. Prosperetti A., Ogitz H. The impact of drops on liquid surfaces and the underwater noise of rain // Ann. Rev. Fluid Mech. 1993. V. 25. P. 577–602. https://doi.org/10.1146/annurev.fl.25.010193.003045
  3. Ipatev A.M., Shurpaev S.N. Etiudy o groze: Ogni sv. El'ma, svechenie voronok smerchei, raznye molnii. M.: Direkt-Media, 2021.
  4. Zeleny J. The electrical discharge from liquid points, and a hydrostatic method of measuring the electric intensity at their surfaces // Phys. Rev. 1914. V. 3(2). P. 69–91. https://doi.org/10.1103/PhysRev.3.69
  5. Tucker N., Stanger J., Staiger M.P. et al. The history of the science and technology of electrospinning from 1600 to 1995 // J. Eng. Fibers Fabr., Special iss. 2012. V. 7(2). P. 63–71. https://doi.org/10.1177/155892501200702510
  6. Wesdeniotis C., Williams-Pavlantos K., Keating A. et al. Mass spectrometry of polymers: A tutorial review // Mass Spectrom. Rev. 2023. V. 43. Iss. 3. P. 472–476. https://doi.org/10.1002/mas.21844
  7. Chashechkin Yu.D., Prokhorov V.E. Vliianie elektricheskogo polia na dinamiku strukturnykh komponentov techeniia pri gravitatsionnom otryve kapli vody // Izvestiia RAN. Mekhanika zhidkosti i gaza. 2024. № 3. S. 29–42.
  8. Löwe J., Kempf M., Hinrichsen V. Mechanical and Electrical Phenomena of Droplets Under the Influence of High Electric Fields // Droplet Dynamics Under Extreme Ambient Conditions / Eds. K. Schulte, C. Tropea, B. Weigand. Cham: Springer, 2022. https://doi.org/10.1007/978-3-031-09008-0_18
  9. Santra S., Behera N., Chakraborty S. Modulating droplet electrophydrodynamics via the interplay of extensional flow and an alternating current electric field // Physics of Fluids. 2024. V. 36. 102017. https://doi.org/10.1063/5.0231224
  10. Chashechkin Yu.D., Prokhorov V.E. Aero- i gidroakustika udara svobodno padaiushchei kapli o poverkhnost' vody // DAN. 2010. T. 434. № 1. S. 51–55.
  11. Sanderson H., Czub M., Jakacki J. et al. Environmental impact of the explosion of the Nord Stream pipelines // Sci. Rep. 2023. V. 13. 19923. https://doi.org/10.1038/s41598-023-47290-7
  12. Kathiravelu G., Lucke T., Nichols P. Rain Drop Measurement Techniques: A Review // Water. 2016. V. 8. № 1. 29. https://doi.org/10.3390/w8010029
  13. Guo Zhen Z., Zhao Hui L., De Yong F. Experiments on ring wave packet generated by water drop // Chin. Sci. Bull. 2008. V. 53. P. 1634–1638. https://doi.org/10.1007/s11434-008-0246
  14. Prokhorov V.E. Underwater gas bubbles produced by droplet impact: mechanism to trigger volumetric oscillations // Phys. Fluids. 2023. V. 35. 033314. https://doi.org/10.1063/5.0140484
  15. Chashechkin Yu.D., Ilinykh A.Y. Intrusive and impact modes of a falling drop coalescence with a target fluid at rest // Avions. 2023. V. 12. № 4. 374. https://doi.org/10.3390/axioms12040374
  16. Landau L.D., Lifshits E.M. Gidrodinamika. M.: Nauka, 1986.
  17. Chashechkin Yu.D. Foundations of engineering mathematics applied for fluid flows // Avions. 2021. V. 10. 286. https://doi.org/10.3390/axioms10040286
  18. Feistel R. Thermodynamic properties of seawater, ice and humid air: TEOs-10, before and beyond // Ocean Sciences. 2018. V. 14. P. 471–502.
  19. Notz P.K., Basaran O.A. Dynamics of drop formation in an electric field // J. Colloid Interface Sci. 1999. V. 213. № 1. P. 218–237. https://doi.org/10.1006/jcis.1999.6136
  20. UIU "GFK IPMekh RAN": Gidrofizicheskii kompleks dlia modelirovaniia gidrodinamicheskikh protsessov v okruzhaiushchei srede i ikh vozdeistviia na podvodnye tekhnicheskie ob"ekty, a takzhe rasprostraneniia primesei v okeane i atmosfere. https://ipmnet.ru/uniqequjp/gfk/
  21. Chashechkin Yu.D. Zakonomernosti raspredeleniia veshchestva svobodno padaiushchei okrashennoi kapli v prozrachnoi prinimaiushchei zhidkosti (obzor) // Izvestiia RAN. Mekhanika zhidkosti i gaza // 2025. № 1. S. 34–76.
  22. Prokhorov V.E. Acoustics of oscillating bubbles when a drop hits the water surface // Phys. Fluids. 2021. V. 33. 083314. https://doi.org/10.1063/5.0058582
  23. Chashechkin Yu.D., Il'inykh A.Iu. Razryv spadaiushchego vspleska – dinamicheskogo sleda sliianiia svobodno padaiushchei kapli s pokoiashcheisia prinimaiushchei zhidkost'iu // Doklady RAN. Fizika, tekhnicheskie nauki. 2022. T. 505. S. 50–58.
  24. Gillon G., Dere C., Genevaux J.-M. et al. A new insight on a mechanism of air-borne and underwater sound of a drop impacting a liquid surface // Phys. Fluids. 2020. V. 32. № 6. 062004.
  25. Li E.Q., Thoraval M.-J., Marston J.O. et al. Early azimuthal instability during drop impact // J. Fluid Mech. 2018. V. 848. P. 821–835. https://doi.org/10.1017/jfm.2018.383

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).