Начальный этап взаимодействия при наклонном входе в воду крупной твердой сферы
Ж.-Б. Карра1,2, Н.Д. Шмакова1, А.В. Черданцев1,3, Н.В. Гаврилов1, Е.В. Ерманюк1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
jb.carrat@gmail.com
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
cherdantsev@itp.nsc.ru
Ключевые слова: вход в воду, наклонный удар, захват воздуха, капиллярные волны, синтетический шлирен-метод
Страницы: 105-113
Аннотация
Проведено исследование наклонного удара сферического сегмента с радиусом кривизны 106,5 мм по слою воды толщиной 20 мм до момента контакта тела с жидкостью. Диапазон углов удара относительно горизонтальной плоскости составил $90\div15^\circ$, вертикальная компонента скорости при всех значениях угла равна 10 или 20 мм/с. Измерения проводились с использованием синтетического шлирен-метода. Смещения маркеров измерялись с помощью PTV-алгоритма. Получены пространственно-временные распределения толщины слоя жидкости вдоль двух горизонтальных осей. Показано, что изменение угла удара не приводит к изменению динамики углубления и расширения кратера на начальном этапе; кратер остается осесимметричным. Установлено, что при максимальном отклонении угла от вертикали задний склон кратера становится более крутым, предположительно, вследствие локального понижения давления. Характеристики генерируемых ударом капиллярных волн также не зависят от угла удара.
DOI: 10.15372/PMTF20210410 |
