I.A.Lukovsky, A.N.Timokha Вплив звуку на динамiку та стiйкiсть вiльної поверхнi рiдини за нульової гравiтацiї

Акустичний вісник, Том 2 № 3, (1999) с.69-83

Проведено теоретичне дослідження акустичної взаємодії, яка визначає динаміку та стійкість обмеженого об'єму рідини у невагомості. Проаналізовано два основних типи впливу акустичного поля на вільну границю. Перший полягає у зміні динамічних характеристик плескань рідини у невагомості під впливом акустичного навантаження. Другий асоціюється у технічних застосуваннях з рухом "рідкої пробки" вздовж труби (акустичний насос). Математичний аналіз базується на осередненні вихідної задачі з вільною границею разділу двох середовищ, що дозволяє звести задачу до задачі з вільною границею про поверхневі хвилі з додатковими членами у динамічній умові на невідомій вільній поверхні. Нелінійні ефекти описуються через побудову ряду аналітичних і чисельно-аналітичних розв'язків цієї задачі. Приклади наведено для випадку циліндричної посудини, коли вектор гравітації направлений вздовж вісі циліндра, що дозволяє порівняти їх з розв'язками задачі про капіляр. Теоретичні дослідження підтверджують висновки, одержані у експериментах, про те, що акустичний вплив може призводити до положень рівноваги на границі розділу, які відрізняються від капілярних поверхонь. Окрім того, продемонстровані ефекти динамічної акустичної стабілізації та дестабілізації поверхні розділу, включаючи випадок коли дестабілізація обумовлює ефект акустичного насоса.

КЛЮЧОВI СЛОВА: обмежений рiдкий об'єм, стiйкiсть, невагомiсть, акустичне навантаження

МОВА ТЕКСТУ: англійська