Экспериментально и численно исследуются расширение и схлопывание кавитационного пузырька при лазерном нагреве и вскипании с недогревом воды в окрестности кончика оптоволокна (лазерном нагревательном элементе), установленного в заполненной водой стеклянной трубке с двумя открытыми концами. Кавитация, инициированная непрерывным лазерным излучением, сопровождается выталкивающим и втягивающим движением разогретой жидкости в трубке и за ее пределами. Впервые показано, что в трубке с установленным лазерным нагревательным элементом в потоке жидкости, движущемся за стенками пузырька, при его схлопывании на удаленном от торца полюсе поверхности пузырька возникает жидкая струя, направленная через пузырек к торцу оптоволокна. Струя ускоряет процесс всасывания жидкости в трубку.
Исследуются расширение и схлопывание кавитационного пузырька при лазерном нагреве и вскипании воды недогретой до температуры насыщения в окрестности кончика оптоволокна (лазерного нагревательного элемента), установленного в заполненную водой стеклянную трубку, погруженную в ограниченный объем, заполненный жидкостью. Установлено, что вытекающие и втекающие потоки разогретой жидкости в трубке, возникающие при росте и схлопывании кавитационного парового пузырька, приводят к интенсивным горизонтальным потокам жидкости в зазоре между дном кюветы и нижним торцом трубки. Показано, что в начальные моменты ускоренного роста и, особенно, в момент коллапса парового пузырька вблизи дна кюветы под нижним торцом трубки возникают мощные импульсы давления, способные эффективно влиять на поверхность дна кюветы, тогда как при схлопывании пузырька потоки жидкости устремлены в обратном направлении в трубку. Обнаруженные эффекты могут быть использованы для эффективной селективной очистки поверхности.
Рассматривается сингулярное решение для поля упругих напряжений в задаче Вилльямса о равновесии пластин с угловыми вырезами. Построена схема минимального расширения классической модели упругой сплошной среды на пути отказа от условия совместности Сен-Венана для деформаций, что приводит к неевклидовой модели сплошной среды. В рамках этой модели показано, что поле полных напряжений не содержит сингулярности для всех углов выреза.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation