Статьи автора

Акустическое излучение заряженной капли, осциллирующей в суперпозиции гравитационного и электростатического полей

Номер выпуска 1 от 01.01.2023

Для заряженных капель в конвективных облаках и приземных туманах, неподвижных в суперпозиции гравитационного и электрического полей, рассчитывается интенсивность акустического излучения и характерные ширины (в зависимости от радиусов и зарядов капель) диапазонов частот, на которые это излучение приходится. Расчеты проводятся методами классической математической физики с учетом двух малых параметров: безразмерной амплитуды осцилляций и равновесной сфероидальной деформации заряженной капли во внешнем электростатическом поле. Все расчеты проводятся на модели идеальной несжимаемой электропроводной жидкости. Выяснилось, что акустическое излучение от облаков и туманов приходится на ультразвуковой диапазон частот, а акустическое излучение крупных капель, которые сформируют дождь, идет в слышимом ухом человека звуковом диапазоне. Граница между ультразвуковым и звуковым излучениями определяется как размерами капель, так и величинами напряженностей электрических полей (в малой окрестности капель) и величиной коэффициента межфазного поверхностного натяжения.

30 0

О некоторых особенностях преобразования энергии капиллярных волн на поверхности жидкости при наличии динамического поверхностного натяжения

Номер выпуска 3 от 01.05.2023

В теоретических асимптотических расчетах первого порядка малости по безразмерной амплитуде осцилляций заряженных капель полярной жидкости исследуется влияние эффекта динамического поверхностного натяжения на капиллярные осцилляции капли. Расчеты проводятся на модели идеальной несжимаемой электропроводной жидкости. Показано, что учет эффекта динамического поверхностного натяжения приводит к повышению порядка дисперсионного уравнения, у которого появляется еще один затухающий корень, обязанный разрушению приповерхностного двойного электрического слоя (разрушению упорядоченности молекул в приповерхностном слое). В обнаруженном затухании интересно то, что оно имеет место в идеальной жидкости, а характерное время затухания совпадает с экспериментально измеряемым. Преобразования свободной энергии происходят между механической, тепловой, электромагнитной и снова механической, и все это обязано эффекту динамического поверхностного натяжения. Показано, что на низкочастотные осцилляции капель эффект динамического поверхностного натяжения влияет слабо, а на высокочастотные осцилляции существенно, заставляя такие осцилляции быстро затухать.

30 0

О влиянии эффекта релаксации вязкости жидкости на интенсивность электромагнитного излучения осциллирующей заряженной капли

Номер выпуска 4 от 01.07.2023

В теоретических асимптотических линейных по малой безразмерной амплитуде осцилляций расчетах исследовано влияние вязкоупругих свойств заряженной капли электропроводной вязкоупругой жидкости на интенсивность ее электромагнитного излучения. Показано, что учет эффекта релаксации вязкости приводит: к снижению величины декремента затухания, определяемого потерями энергии на излучение электромагнитных волн, и интенсивности электромагнитного излучения на высоких частотах; к существенному снижению декремента вязкого затухания мелких облачных капель; к существенной зависимости декремента вязкого затухания от характерного времени релаксации. Обнаружено, что эффект релаксации вязкости жидкости не оказывает заметного влияния на затухающие капиллярные осцилляции и электромагнитное излучение дождевых капель. На критические условия реализации электростатической неустойчивости капли по отношению к собственному заряду вязкоупругость, как и вязкость жидкости влияния не оказывает.

26 0

РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ ОБЛАЧНЫХ КАПЕЛЬ

Номер выпуска 4 от 29.04.2025

Проведено теоретическое исследование влияния релаксационных процессов в воде на интенсивность электромагнитного излучения осциллирующей заряженной капли воды, которая принимается вязкой и несжимаемой. Выведено теоретическое аналитическое выражение дисперсионного уравнения осциллирующей и излучающей капли, имеющей вид комплексного алгебраического выражения пятой степени. Показано следующее: эффект релаксации заряда в осциллирующей заряженной капле воды оказывает влияние на интенсивность электромагнитного излучения ею через посредство электропроводности воды. Наибольшая интенсивность электромагнитного излучения характерна для капли идеально проводящей жидкости, она на порядок величины выше интенсивности излучения капли жидкости с конечной проводимостью; наименьшая интенсивность излучения будет у капли диэлектрической жидкости с амороженным зарядом. Эффект релаксации поверхностного натяжения влияет на электромагнитное излучение заряженной осциллирующей капли через посредство нарушения упорядоченности поверхностных молекул воды и изменения величины коэффициента поверхностного натяжения. Эффект релаксации вязкости воды не оказывает заметного влияния на затухающие капиллярные осцилляции и электромагнитное излучение облачных капель.

34 0