КОНВЕКЦИЯ В ЖИДКОСТИ ПРИ ПАДЕНИИ КАПЛИ НА СИДЯЩУЮ КАПЛЮ
С. Я. Мисюра, В. С. Морозов
Том 88 №3
В настоящее время отсутствуют надёжные модели расчёта, которые бы учитывали влияние поля скорости внутри капли на характер её распространения на стенке. Представляет интерес описание коллективного взаимодействия капель после их падения на стенку. В работе экспериментально исследована конвекция воды в сидящей капле после падения на нее другой капли. Методом PIV получены мгновенные поля скоростей. Установлено, что процесс взаимодействия капель приводит к интенсивному вихреобразованию и нарушению исходной (до падения капли) тороидальной структуры течения. Показано, что в зависимости от числа Вебера (We) наблюдаются качественно различные режимы деформации сидящей капли: от затухающих колебаний при малых числах We до радиального растекания с образованием “пальцев” при высоких числах We. После остановки движения контактной линии сидящей капли, движение жидкости внутри капли продолжается в течение длительного времени и характеризуются вязкими силами (характерным временем, определяемым соотношением сил инерции и вязкости). Получены зависимости по изменению средней безразмерной скорости V** в капле от безразмерного времени t** с учётом числа We, которые удовлетворительно обобщаются с применением безразмерного комплекса t**(We)0.25. Полученные результаты могут быть полезны для совершенствования существующих моделей, учитывающих взаимодействие капель после их падения на стенку.