Опис документа

Технология резания высокоскоростной струей воды имеет важные применения в промышленности. Для повышения эффективности резания необходимо иметь теорию, описывающую струю в начале развития нестабильности. В этой статье изучена неустойчивость струи воды, истекающей через сопло в окружающий воздух. Учтены капиллярные силы и сжимаемость жидкости из-за газовых пузырей, поскольку эти факторы оказались существенными в проведенных ранее экспериментах. Выведено новое дисперсионное уравнение, обобщающее аналогичное уравнение Рэлея. Показано, как развивается неустойчивость, вызванная аэродинамическими силами, которые появляются при обтекании исходного возмущения равновесной формы поперечного сечения струи и как нарастает неустойчивость с повышением концентрации газовых пузырьков. Показано также, как резонансные явления приводят к сильной неустойчивости. На основе данных теоретических выводов рекомендованы условия для устойчивой работы устройства.