О различиях в закономерностях реализации неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на плоской, цилиндрической и сферической заряженных поверхностях раздела сред
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
379 3
Ultima descărcare din IBN:
2022-07-30 01:46
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
532.69 (2)
Fenomene de suprafaţă. Tensiuni de suprafaţă. Capilaritate (20)
SM ISO690:2012
ГРИГОРЬЕВ, А., ШИРЯЕВА, Светлана, КОРОМЫСЛОВ, В.. О различиях в закономерностях реализации неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на плоской, цилиндрической и сферической заряженных поверхностях раздела сред. In: Электронная обработка материалов, 2021, nr. 1(57), pp. 19-28. ISSN 0013-5739. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.4455839
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Электронная обработка материалов
Numărul 1(57) / 2021 / ISSN 0013-5739 /ISSNe 2345-1718

О различиях в закономерностях реализации неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на плоской, цилиндрической и сферической заряженных поверхностях раздела сред

DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.4455839
CZU: 532.69

Pag. 19-28

Григорьев А., Ширяева Светлана, Коромыслов В.
 
Ярославский Государственный Университет им. П.Г. Демидова
 
 
Disponibil în IBN: 26 februarie 2021


Rezumat

Исследуются особенности реализации неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на заряженной границе раздела идеальная проводящая жидкость – идеальная диэлектрическая среда при геометрически различных границах раздела: плоской, цилиндрической и сферическаой. Отмечено, что для плоской границы раздела в области ее устойчивости каждому волновому числу соответствуют две волны с различными частотами, бегущие в одном направлении. С увеличением скорости разность частот уменьшается, а в момент реализации неустойчивости Кельвина-Гельмгольца (в области неустойчивости) она обращается в ноль, и появляется волна, амплитуда которой экспоненциально нарастает со временем. Для цилиндрической границы раздела ситуация такая же, но имеются различия, связанные с наличием азимутальной симметрии волн. В случае сферической границы раздела такого эффекта нет, смена режимов существования волн другая: колебательная неустойчивость типа Кельвина-Гельмгольца реализуется при попарном взаимодействии мод и при дальнейшем увеличении скорости она сменяется апериодической неустойчивостью. Общая же картина реализации неустойчивости существенно сложнее. Предполагается, что причина такого различия реализации неустойчивости связана с конечностью площади поверхности сферы и ее безграничностью в одном измерении для цилиндрической границы раздела и в двух взаимно перпендикулярных направлениях для плоскости.

Features of realization of instability of KelvinHelmholtz on the charged interface the ideal conducting liquid – the ideal dielectric environment are investigated at various interface geometry: flat, cylindrical, and spherical. It is noted that for a flat interface in the region of its stability to each wave number there correspond two waves with various frequencies running in one direction. With an increase in speed, the difference of frequencies decreases, and at the time of realization of instability of Kelvin-Helmholtz (in the region of instability), it became zero, and there appears one wave whose amplitude exponentially increases in time. For a cylindrical border, the situation is same, but there are distinctions connected with the existence of the azimuthal symmetry of waves. In case of a spherical interface, such effect is not present, the change of the modes of the existence of waves is different: the oscillatory instability like Kevin-Helmholtz is implemented at the paired interaction of the modes, and at a further increase in speed, it is replaced by a periodic instability, however, the general picture of the realization of instability is significantly more difficult. It is supposed that the reason of such distinction of the realization of instability is connected with the extremity of the surface area of the sphere and its infinity in one measurement for the cylindrical limit of the section and infinity in two mutually perpendicular directions for the flat one.

Cuvinte-cheie
идеальная электропроводная жидкость, диэлектрическая среда, электрический заряд, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца,

ideal conductive liquid, dielectric environment, electric charge, Kelvin-Helmholtz instability