Условия разрушения газовых полостей в жидкости при переходе от невесомости к кратковременному воздействию одиночных импульсов перегрузки

3 / 11

Условия разрушения газовых полостей в жидкости при переходе от невесомости…
Инженерный журнал: наука и инновации # 2·2017 3
2
Ga
,
Bo
Lσ =
oν
где
3
2 Ga
ngL
=
ν
— число Галилея,
2
Bo
ngL o=
σ
— число Бонда.
Применяя π-теорему [3] к задаче (1), заключаем, что в данном
случае n = 3, k = 2, следовательно, соотношение
Ga
Bo
является для за-
дачи (1) необходимым и достаточным условием подобия. Для раз-
личных значений ng, используя тот же подход, получаем
2
3
max 2
1 ,
L A
ng
   σ =
   ρ ν    
(3)
где А, А1, А2 — константы, определяемые экспериментальным путем.
Однако сложность состоит в том, что величина перегрузки ng,
хотя и остается неизменной в период действия, но действует крайне
непродолжительное время в диапазоне от десятых долей секунды до
нескольких десятков секунд, после чего вновь наступает состояние
практической невесомости. Поэтому к параметрам, определяющим
величину max , L по-видимому, можно отнести и время действия (про-
должительность) импульса перегрузки имп . t
Таким образом, в экспериментах по исследованию устойчивости
поверхности раздела жидкость—газ при переходе от невесомости
к перегрузке следовало обеспечить изменение времени действия им-
пульса перегрузки имп t в достаточно широком диапазоне.
В связи с этим для экспериментального определения условий раз-
рушения одиночных газовых включений под действием кратковремен-
ных одиночных импульсов перегрузки был использован, во-первых,
стенд невесомости, где условий практической невесомости можно до-
стичь при свободном падении испытываемого оборудования (такие
стенды получили название башен невесомости [4]), во-вторых, для экс-
периментального определения условий разрушения одиночных газовых
включений при значительной продолжительности одиночных импуль-
сов перегрузки использовали летающую лабораторию (ЛЛ) [5]. Для со-
здания на борту такой лаборатории (самолета) состояния невесомости
применяют специальную технику пилотирования — полет по параболе
Кеплера. Сначала самолет разгоняют до максимальной скорости, затем
переводят в набор высоты и при достижении угла кабрирования
45…50° движением штурвала создают за 1…2 с вертикальную нуле-
вую перегрузку. В этот момент на борту лаборатории появляется со-
стояние невесомости; находиться в этом состоянии допускается до