Влияние слабой поверхностной плёнки на возникновение и распространение ветровых волн в каналестатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 20 июня 2024 г.
Аннотация:Процессы зарождения ветровых волн, несмотря на многочисленные исследования, остаются плохоизученными. Одна из основных причин, по мнению авторов, состоит в упрощенном теоретическоманализе, не учитывающем слабую пленку естественных примесей. В работе проведено эксперимен-тальное исследование и сравнение генерации волн в двух ветровых каналах в этаноле, воде и воде сдобавлением растворимого поверхностно-активного вещества – додецилсульфата натрия (SDS) вразных концентрациях. Используемые в работе концентрации очень слабо меняют коэффициентповерхностного натяжения, но существенно меняют структуру приповерхностных течений. В эта-ноле холодная пленка не образуется, и он может рассматриваться как базовый пример. В воде и водес добавлением ПАВ пленка рвется при определенной критической скорости обдува (увеличиваю-щейся при увеличении концентрации ПАВ) и происходит очистка поверхности. Но, для того, чтобыповерхность оставалась чистой, адсорбция примесей на поверхность должна компенсироваться ихудалением сдвиговыми напряжениями. В работе используются три экспериментальные методикидля исследования влияния холодной пленки на образование ветровых волн. Для определения ре-льефа поверхности в работе использовался модифицированный цветной шлирен-метод, для опре-деления поля скорости в жидкости – метод цифровой трассерной визуализации (PIV). Поля темпе-ратуры поверхности, которые позволяют идентифицировать области разрыва холодной пленки, из-мерялись с помощью инфракрасной термографии поверхности. Также с помощью термографииисследовалось поле скорости на поверхности (ИК PIV). Показано, что пленка оказывает суще-ственное влияние как на амплитуду волн, так и на структуру приповерхностного течения.