Релаксационные явления и электромагнитное излучение осциллирующих облачных капель

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено теоретическое исследование влияния релаксационных процессов в воде на интенсивность электромагнитного излучения осциллирующей заряженной капли воды, которая принимается вязкой и несжимаемой. Выведено теоретическое аналитическое выражение дисперсионного уравнения осциллирующей и излучающей капли, имеющей вид комплексного алгебраического выражения пятой степени. Показано следующее: эффект релаксации заряда в осциллирующей заряженной капле воды оказывает влияние на интенсивность электромагнитного излучения ею через посредство электропроводности воды. Наибольшая интенсивность электромагнитного излучения характерна для капли идеально проводящей жидкости, она на порядок величины выше интенсивности излучения капли жидкости с конечной проводимостью; наименьшая интенсивность излучения будет у капли диэлектрической жидкости с вмороженным зарядом. Эффект релаксации поверхностного натяжения влияет на электромагнитное излучение заряженной осциллирующей капли через посредство нарушения упорядоченности поверхностных молекул воды и изменения величины коэффициента поверхностного натяжения. Эффект релаксации вязкости воды не оказывает заметного влияния на затухающие капиллярные осцилляции и электромагнитное излучение облачных капель.

Об авторах

А. И. Григорьев

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: grigorai@mail.ru
пр-т Вернадского, д. 101, к. 1, Москва, 119526

Н. Ю. Колбнева

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

ул. Советская, д. 14, Ярославль, 150000

С. О. Ширяева

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

ул. Советская, д. 14, Ярославль, 150000

Список литературы

  1. Аджиев А.Х., Керефова З.М., Кузьмин В.А. Грозовое электричество и молниевые разряды на Северном Кавказе // Вестник Владикавказского научного центра. 2024. Т. 24. № 3. С. 68–72. https://doi.org/10.46698/VNC.2024.46.26.001
  2. Белов П.А., Жакин А.И., Кузько Е.А. ЭГД неустойчивость свободной поверхности // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. Т. 42. № 3. Ч. 1. С. 31–37.
  3. Агеева Е.В., Агеева А.Е. Влияние свойств рабочей жидкости на размерные характеристики порошков, полученных в условиях электроэрозионной металлургии отходов безвольфрамового твердого сплава TH20 // Металлург. 2024. № 5. С. 109–114.
  4. Гасанов И.С., Салаев Э.Ю., Гурбанов И.И. Капиллярная неустойчивость и эмиссия нанокапель в острийном источнике ионов // Прикладная физика. 2005. № 5. С. 46–49.
  5. Григорьев А.И., Ширяева С.О. О влиянии физико-химических характеристик жидкостей на закономерности их электродиспергирования // Коллоидный журнал. 2021. Т. 83. № 5. С. 532–539. https://doi.org/10.31857/S0023291221050050
  6. Левачева Г.А., Маныкин Э.А., Полуэктов П.П. О спектре колебаний форм мицеллярной частицы // МЖГ. 1985. № 2. С. 17–22.
  7. Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. О некоторых особенностях преобразования энергии капиллярных волн на поверхности жидкости при наличии динамического поверхностного натяжения // Коллоидный журнал. 2023. Т. 85. № 3. С. 263–276. https://doi.org/10.31857/S0023291223600128
  8. Григорьев А.И., Колбнева Н.Ю., Ширяева С.О. О влиянии эффекта релаксации вязкости жидкости на интенсивность электромагнитного излучения осциллирующей заряженной капли // Коллоидный журнал. 2023. Т. 85. №. 4. С. 483–501. https://doi.org/10.31857/S0023291223600438
  9. Белов П.А., Жакин А.И. Экспериментальные исследования электростатического диспергирования жидкостей с быстрой релаксацией заряда при различных вязкостях и коэффициентах поверхностного натяжения // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5 (44). Ч. 2. С. 215–221.
  10. Кочурова Н.Н., Русанов А.И. Релаксация поверхностных свойств водных растворов поверхностно-активных веществ и механизм адсорбции // Успехи химии. 1993. Т. 62. № 12. С. 1150-1163. https://doi.org/10.1070/RC1993v062n12ABEH000065
  11. 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. № 10. С. 2211–2213.
  12. Бадмаев Б.Б., Базарон У.Б., Лайдабон Ч.С., Дерягин Б.В. Сдвиговые механические свойства полимерных жидкостей и их растворов // ДАН СССР. 1992. Т. 322. № 2. С. 307–311.
  13. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука. 1975. 592 с.
  14. Ширяева С.О., Григорьев О.А. О капиллярном движении вязкоупругой жидкости с заряженной свободной поверхностью // ЖТФ. 2000. Т. 70. № 8. С. 39–44.
  15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука. 1987. 248 с.
  16. Френкель Я.И. Теория явлений атмосферного электричества. Л.-М.: ГОСТЕХТЕОРИЗДАТ. 1949. 158 с.
  17. Hauner I.M., Deblais A., Beattie J.K, Kellay H., Bonn D. The dynamic surface tension of water // J. Phys. Chem. Lett. 2017. V. 8. № 7. P. 1599–1603. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.7b00267
  18. Owens D.K. The dynamic surface tension of sodium dodecyl sulfate solutions // J. Colloid Interface Sci. 1969. V. 29. № 3. P. 496–501.
  19. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Мир. 1974. 338 с.
  20. Белоножко Д.Ф., Григорьев А.И. О корректной форме записи закона сохранения количества вещества на движущейся границе раздела двух жидких сред // ЖТФ. 2004. Т. 74. № 11. С. 22–27.
  21. Найфе А.Х. Методы возмущений. М.: Мир. 1976. 455 с.
  22. Лазарянц А.Э., Ширяева С.О., Григорьев А.И. Скаляризация векторных краевых задач. М.: Русайнс. 2020. 140 с.
  23. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука. 1979. 830 с.
  24. Мазин И.П., Хргиан А.Х., Имянитов И.М. Облака и облачная атмосфера. Справочник. Л.: Гидрометеоиздат. 1989. 647 с.
  25. Кашлева Л.В., Михайловский Ю.П., Михайловский В.Ю. Механизмы электризации облачных гидрометеоров в грозовых облаках // Ученые записки РГГМУ. 2016. № 45. С. 119–131.
  26. Калечиц В.И., Нахутин И.Е., Полуэктов П.П. О возможном механизме радиоизлучения конвективных облаков // ДАН СССР. 1982. Т. 262. № 6. С. 1344–1347.
  27. Стерлядкин В.В. Натурные измерения колебаний капель осадков // Известия АН СССР. ФАО. 1988. Т. 24. № 6. С. 613–621.
  28. Алексеев В.Б. Теорема Абеля в задачах и решениях. М.: МЦНМО. 2001. 192 с.
  29. Григорьев А.И. О некоторых закономерностях реализации неустойчивости сильно заряженной вязкой капли // ЖТФ. 2001. Т. 71. № 10. С. 1–7. (13) (45)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025