- PII
- 10.31857/S003282352306005X-1
- DOI
- 10.31857/S003282352306005X
- Publication type
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 87 / Issue number 6
- Pages
- 1014-1027
- Abstract
- In the asymptotic calculations of the first order of smallness by the dimensionless amplitude of capillary waves on the surface of charged jets of polar liquid, the effect of the relaxation effect of surface tension on the regularities of their implementation is investigated. Calculations are carried out on the model of an ideal non-compressible electrically conductive fluid. It has been shown that taking into account the effect of dynamic surface tension leads to an increase in the order of the dispersion equation, which has another damping root, which is obliged to destroy the near-surface double electric layer (destruction of the ordering of polar molecules in the near-surface layer), which undergoes electrostatic instability at sufficiently large charges (pre-breakdown in the sense of ignition of corona discharge in air). In the ideal fluid mathematical model used, the relaxation motion of the jet surface disturbances that occurs when the surface tension relaxation effect is turned on and the attenuation decrements of capillary wave motions are purely of a relaxation nature.
- Keywords
- заряженная струя релаксация поверхностного натяжения декремент
- Date of publication
- 01.06.2023
- Year of publication
- 2023
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 35
References
- 1. Френкель Я.И. Теория явлений атмосферного электричества. Л.; М.: Гостехтеориздат, 1949. 155 с.
- 2. Бор Н. Определение коэффициента поверхностного натяжения воды методом колебания струй // Нильс Бор. Избр. научн. тр. М.: Наука, 1970. С. 7–50. 584 с.
- 3. Бор Н. К определению коэффициента поверхностного натяжения воды свежеобразованной поверхностности воды // Нильс Бор. Избр. научн. тр. М.: Наука, 1970. С. 5–59. 584 с.
- 4. Owens D.K. The dynamic surface tension of sodium dodecyl sulfate solutions // J. Colloid&Interface Sci. 1969. V. 29. № 3. P. 496–501.
- 5. Kochurova N.N., Rusanov A.I. Dynamic surface properties of water: Surface tension and surface potential // J. Colloid&Interface Sci. 1981. V. 81. № 2. P. 297–303.
- 6. Aytouna M., Bartolo D., Wegdam G., Bonn D., Rafai A. Impact dynamics of surfactant laden drops: dynamic surface tension effects // Exper. in Fluids. 2010. V. 48. № 1. P. 49–57.
- 7. Nagata Y., Ohto T., Bonn M., Kuhne T. Surface tension of ab initio liquid water at the water-air interface // J. Chem. Phys. 2016. V. 144. № 20. 204705.
- 8. Hauner I.M., Deblais A., Beattie J.K., Kellay H., Bonn D. The dynamic surface tension of water // Phys. Chem. Lett. 2017. V. 8. P. 1599–1603.
- 9. Френкель Я.И. К теории Тонкса о разрыве поверхности жидкости постоянным электрическим полем в вакууме // ЖЭТФ. 1936. Т. 6. № 4. С. 348.
- 10. Быковский Ю.А., Маныкин Э.А., Нахутин И.Е., Полуэктов П.П., Рубежный Ю.Г. Спектр поверхностных колебаний жидкости с учетом релаксационных эффектов // ЖТФ. 1976. Т. 46. Вып. 10. С. 2211–2213.
- 11. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Мир, 1974. 338 с.
- 12. Григорьев А.И., Михеев Г.Е., Ширяева С.О. Электростатическая неустойчивость поверхности объемно заряженной струи диэлектрической жидкости, движущейся относительно материальной среды // Изв. РАН. МЖГ. 2017. № 5. С. 3–14. https://doi.org/10.7868/S0568528117050012
- 13. Левич В.Л. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. 700 с.
- 14. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 830 с.
- 15. Левачева Г.А., Маныкин Э.А., Полуэктов П.П. О спектре колебаний форм мицеллярной частицы // Изв. АН СССР. МЖГ. 1985. № 2. С. 17–22.
- 16. Григорьев А.И., Ширяева С.О. Электростатическая неустойчивость высоких азимутальных мод заряженной струи // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 3. С. 48–55. https://doi.org/10.31857/S0568528121030051
- 17. Rayleigh. On the equilibrium of liquid conducting masses charged with electricity // Phil. Mag. 1882. V. 14. P. 184–186.
- 18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с.
- 19. Ширяева С.О., Григорьев А.И. Спонтанный распад струй. Ярославль: Изд. ЯрГУ им. П.Г. Демидова, 2012. 204 с.
- 20. Schweizer J.W., Hanson D.N. Stability limit of charged drops // J. Colloid&Interface Sci. 1971. V. 35. № 3. P. 417–423.
- 21. Duft D., Achtzehn T., Muller R. et al. Rayleigh jets from levitated micro droplets // Nature. 2003. V. 421. P. 128.
- 22. Grimm R.L., Beauchamp J.L. Dynamics of field-induced droplet ionization: time-resolved studies of distortion, jetting, and progeny formation from charged and neutral methanol droplet exposed to strong electric fields // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 8244–8250.
- 23. Cloupeau M., Prunet Foch B. Electrohydrodynamic spraying functioning modes: a critical review // J. Aerosol Sci. 1994. V. 25. № 6. P. 1021–1035.
- 24. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука, 1975. 592 с.
- 25. Григорьев А.И. Электростатическая неустойчивость сильно заряженной струи электропроводной жидкости // ЖТФ. 2009. Т. 79. Вып. 4. С. 36–45.
