СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА

Руководитель: академик РАН И.Г. ГОРЯЧЕВА

29-ое ЗАСЕДАНИЕ 18 января 2010 г., 14-00, ауд. 240

к.ф.-м.н. В.М. Чернявский, к.ф.-м.н. А.А. Монахов (НИИ механики МГУ)

"Парадоксы теории Стокса: о силе трения на границе контакта сред. Теория и эксперимент."

Обсуждаются теоретические и экспериментальные вопросы ползущего течения жидкости в узких зазорах между движущимися поверхностями твердых тел и при контакте поверхности раздела двух жидкостей со стенкой.

Одной из нерешенных проблем остается наличие в изолированных точках на границе области особенностей, в которых скорость терпит разрыв и, как следствие, напряжения имеют бесконечные значения. Классическим примером такого рода является задача о скрепере Гудьера-Тейлора.

Одной из возможностей разрешения парадокса бесконечного напряжения является отказ от предположения идеального соприкосновения стенок и допущения наличия малого зазора между ними. Однако, течение в узком зазоре между движущимися поверхностями также обладает парадоксальным свойством – наличием большого отрицательного давления в диффузорной области. Примером такого рода является задача о движении шипа в подшипнике, решенной в точном конечном виде Чаплыгиным и Жуковским более ста лет назад.

Разрешение этого парадокса найдено в экспериментах Прокунина: обнаружено нарушение сплошности жидкости и образование газовых пузырей.

Значительное число исследований посвящено изучению условий на линии контакта двух жидких сред со стенкой. Условие прилипания жидкости к неподвижной стенке и наблюдаемое движение точки контакта приводит к парадоксальной необходимости допущения разрыва скорости и, как в задаче о скрепере, к бесконечной касательной силе. В ряде работ предложены модели с условием проскальзывания жидкости на стенке.

По-видимому, впервые мы приводим экспериментальное свидетельство образования цепочки кавитацонных пузырей вдоль линии контакта и полагаем, что их присутствие позволит выяснить условия «проскальзывания».