Гидродинамическая неустойчивость Рэлея-Тейлора.

Гидро- динамическая неустойчивость Рэлея-Тейлора возникает на гра-

РЭМ-изображения поверхности

Рис. 3.9. РЭМ-изображения поверхности (а, в) и распределения интенсивности ХРИ линии Ка] молибдена (б) и Lal циркония (г) вдоль поверхности после воздействия КПП (Q= 19 Дж/см2) нице двух жидких сред, обладающих различной плотностью, при условии, что какое-либо внешнее воздействие вызывает ускорение, нормальное межфазной границе. Необходимым условием развития гидродинамической неустойчивости Рэлея-Тейлора является наличие ускорения, противоположно направленного по отношению к градиенту плотности вещества, т. е. ускорение расплава происходит от более плотного слоя к менее плотному.

Для всех исследуемых систем Cr/Ti, Mo/Ti, Zr/Ti и Ni/Ti плотность металлических покрытий в расплавленном состоянии превосходит плотность расплава титана, что при условии ускорения расплавленного воздействием КПП приповерхностного слоя, направленного от его поверхности в глубину, позволяет судить о возможности развития гидродинамической неустойчивости Рэлея-Тейлора в данном случае.

Согласно [153], интенсивность развития гидродинамической неустойчивости Рэлея-Тейлора определяется характерным числом aAat2, где ос - постоянная величина; а - ускорение; t - характерное время развития неустойчивости; А - число Атвуда, определяемое следующим образом:

где р, - плотность расплавленного металлического покрытия; р2 - плотность расплавленного титана.

Принимая значение а ~ 10-2 [153], число Атвуда Л ~ 10_|, характерное время развития неустойчивости t ~ 10 4 с (сопоставимо с длительностью существования приповерхностного слоя в расплавленном состоянии) и ускорение расплава а ~ 104 м/с2, характерный параметр неустойчивости Рэлея-Тейлора составляет ~ 10_6 м, который также определяет характерный пространственный масштаб развития неустойчивости. Полученное значение соответствует толщине слоя расплавленного металлического покрытия на поверхности титана, что указывает на возможность развития гидродинамической неустойчивости Рэлея-Тейлора в приповерхностном слое титана при воздействии КПП.

При воздействии КПП на систему Al/Ti градиент плотности приповерхностного расплава сонаправлен с ускорением, следовательно, в данной системе развитие гидродинамической неустойчивости Рэлея-Тейлора не происходит.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >