Эволюция состава и изменение характера колебаний коагулирующей газовзвеси в волновом поле акустического резонатора

Анализируется влияние изменяющегося в процессе коагуляции фракционного состава газовзвеси, заполняющей акустический резонатор, на характеристики колебаний несущей среды и дисперсных фракций при фиксированной частоте внешнего возбуждения. Продольные колебания в резонаторе создаются поршнем, перемещающимся по гармоническому закону с постоянной частотой и амплитудой. Изменение дисперсности фракций, происходящее в результате коагуляции, меняет резонансную частоту системы и характер колебаний при фиксированной частоте колебаний поршня. Динамика среды описывается системой уравнений движения полидисперсной газовзвеси, включающей в себя несущую среду и несколько фракций частиц разного размера. Процесс коагуляции частиц описывается при помощи модели Смолуховского, учитывающей обмен массой, импульсом и энергией между фракциями при коалесценции. Показано, что в процессе колебаний газовзвеси при первой собственной частоте для продольных колебаний несущей среды в резонаторе формируются разрывные колебания. Последующее перемещение дисперсной фазы в узлы стоячей волны поля скорости снижает амплитуду и меняет тип колебаний.