Новая неустойчивость за ударной волной в многофазных потоках

27.03.2014

Докладчик(и):  Воробьев П. В.( Mexico University)
Дата, время проведения:  10 апреля 2014 г. (четверг)11:00 часов
Адрес:  Конференц-зал КК (ул. Красноказарменная, 17-а)


Аннотация:

Есть две известных гидродинамические неустойчивости, которые развиваются на границе раздела между двумя жидкостями или газами: неустойчивость Рэлея-Тейлора (РТ), развивающаяся под воздействием постоянного ускорения (например, силы тяжести) и импульсная неустойчивость Рихтмайера- Мешкова (РМ) (например, вызванная ударной волной). В обоих случаях (РТ и РМ), неустойчивость развивается из-за разнонаправленности градиентов давления и плотности.
Недавно было обнаружено, что подобные неустойчивости также могут развиваться в многофазных потоках, где макроскопический градиент плотности отсутствует. В наших экспериментах мы наблюдаем развитие неустойчивости в газе постоянной плотности (воздух), с изначально диспергированными в нем мелкими частицами или каплями. В результате, усредненная по пространству плотность среды становится не постоянной. Такая среда с неоднородной концентрацией частиц может быть создана, например,  вертикальным введением ламинарной струи двухфазной смеси ( воздух + капли) в канал низкого давления ударной трубы, заполненный воздухом, до прихода ударной волны. Взаимодействие струи с ударной волной приводит к возникновению двух вихрей, вращающихся в противоположных направлениях в плоскости, перпендикулярной к оси струи. Физический механизм неустойчивости, ведущей к вихреобразованию, предположительно таков. За ударным ускорением газа следует отставание от него жидкой или твёрдой фазы. При достаточном количестве частиц или капель в объёме, их взаимодействие с газом замедляет весь объём до некоторой равновесной скорости, меньшей, чем скорость газа без частиц. Разница скоростей приводит к вихреобразованию. Это только одно из явлений, наблюдаемых нами в экспериментах в ударной трубе. Также в докладе будет уделено внимание фокусировке ударной волны, сортировке частиц за ударным фронтом, и другим интересным явлениям.

Возврат к списку