В данной работе рассмотрено совместное воздействие неустойчивости Кельвина-Гельмгольца и магнитно-гидродинамической неустойчивости на цилиндрический столб расплавленного металла, а также формирование и отрыв жидкой капли от него в зависимости от времени. Метод определения неустойчивости поверхности цилиндрического столба жидкости с плотностью и динамической вязкостью окруженного газовой средой. Целью настоящей работы является определение входных параметров, при которых реализуется микрометровый диапазон длин волн возмущений. Определены условия возникновение и развитие на поверхности жидкого металла тонких жидких прослоек с поверхностно-периодическим рельефом (микроволны) микро- и нанометрового диапазона, возникающего при подаче металлических проволок в зону гетерогенной плазмы электрической дуги в условиях действия неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца. Установлено, что для силы тока 100 А и для 300 А сила Лоренца не оказывает никакого влияния на гидродинамику неустойчивости. При скоростях 6 м/с поверхность устойчива и тока 300 А недостаточно для формирования неустойчивости. Для развития МГД неустойчивости необходимы силы тока порядка 1000 А. Определено, что основную роль в разрушении струи на капли играет – возмущение коэффициента поверхностного натяжения, т. е. термокапиллярный эффект.
In this paper, we consider the combined effect of Kelvin-Helmholtz instability and magnetic hydrodynamic instability on a cylindrical column of molten metal, as well as the formation and separation of a liquid droplet from it depending on time. A method for determining the instability of the surface of a cylindrical column of liquid with density and dynamic viscosity surrounded by a gas medium. The purpose of this work is to determine the input parameters at which the micrometer range of wavelengths of disturbances is realized. The conditions of occurrence and development on the surface of liquid metal of thin liquid layers with surface-periodic relief (microwave) of the micro– and nanometer range arising when metal wires are fed into the zone of heterogeneous plasma of an electric arc under the action of Kelvin-Helmholtz instabilities are determined. It is established that for the current strength of 100 A and 300 A the Lorentz force has no effect on the hydrodynamics of instability. At speeds of ~6 m/s, the surface is stable and 300 A current is not enough to form instability. For the development of the MHD instability necessary current of about 1000 A. it is determined that the main role in the destruction of the jet into droplets plays a perturbation of surface tension, i. e., thermo capillary effect.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 43807687
