Abstract: В работе теневым методом исследуется всплывание тороидального пузыря, создаваемого инжекцией импульсной струи воздуха в воду вертикально вверх. При использовании теневого метода граница пузыря на изображении затемняется, а контрастность по сравнению с фоном увеличиваться, что позволяет использовать алгоритмы программной обработки для определения параметров кольца на каждом кадре. Имеются экспериментальные результаты, указывающие на то, что помимо силы плавучести на тороидальный пузырь действует также и сила сопротивления. В настоящей работе экспериментальные данные об изменении радиуса тора в зависимости от времени сравниваются с теоретической моделью, построенной с учетом и без учета силы сопротивления. Показано, что учет силы сопротивления приводит к гораздо лучшему совпадению теории и эксперимента. Делается вывод, что сила сопротивления действует на тороидальные пузыри, однако ее влияние убывает со временем, т.е. по мере подъема пузыря. Коэффициент сопротивления, используемый в расчетах, определяется эмпирически и полагается константой по мере движения.

Cite: Чашников Е.А. , Никулин В.В.
Исследование сопротивления тороидальных пузырей теневым методом
Оптические методы исследования потоков 26-30 июн. 2023