<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Fluid Dynamics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Fluid Dynamics</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">1024-7084</issn><issn publication-format="electronic">3034-5340</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">672521</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31857/S056852812260031X</article-id><article-id pub-id-type="edn">AIAZGN</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Unknown</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Mass Transfer from a Drop in Fall into the Fluid Thickness</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>ПЕРЕНОС ВЕЩЕСТВА ПАДАЮЩЕЙ КАПЛИ В ТОЛЩУ ЖИДКОСТИ В НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПРОЦЕССА СЛИЯНИЯ</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Il’inykh</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ильиных</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name></name-alternatives><email>ilynykh@ipmnet.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Chashechkin</surname><given-names>Yu. D.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Чашечкин</surname><given-names>Ю. Д.</given-names></name></name-alternatives><email>chakin@ipmnet.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2023-01-01" publication-format="electronic"><day>01</day><month>01</month><year>2023</year></pub-date><issue>1</issue><fpage>54</fpage><lpage>68</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-02-27"><day>27</day><month>02</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2023, А.Ю. Ильиных, Ю.Д. Чашечкин</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2023, А.Ю. Ильиных, Ю.Д. Чашечкин</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">А.Ю. Ильиных, Ю.Д. Чашечкин</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">А.Ю. Ильиных, Ю.Д. Чашечкин</copyright-holder></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/1024-7084/article/view/672521">https://journals.eco-vector.com/1024-7084/article/view/672521</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>High-speed videorecording is used to trace the fine structure evolution in the case of freely falling drop matter propagation beneath the deformed surface of a fluid, initially at rest. The coalescence of a water drop with ammonium rhodanide solution and drops of sodium chloride solution, sodium carbonate, and ink with water is studied. In the initial stage of the coalescence process occurring in the impact regime with rapid cavity formation the drop loses the continuity. Short thin jetlets penetrating the cavity bottom are visualized for the first time. The earlier-observed drop disintegration into thin fibers that form linear or reticular structures on the cavity and crown surfaces is confirmed.The jetlets that contain the drop matter merge gradually and form an intermediate fibrous layer embracing the cavity; this layer possesses a well-defined outer boundary. As the cavity enlarges, the intermediate layer homogenizes and becomes thinner. Further on, in the process of cavity collapse new fiber groups are formed in the target fluid; they penetrate the cavity boundary beneath the grid nodes. In the experiments performed the fibrous layer embracing the primary cavity was observable, when a fluid of greater density (ink, sodium carbonate, or sodium chloride solution drops) intruded into a less dense medium (water) or when a fluid of smaller density (water droplets) was introducedinto a heavier fluid (ammonium rhodanide solution). The fibrous shell of the primary cavity becomes thicker with increase in the drop velocity.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p id="idm45181324074064">Методами высокоскоростной видеорегистрации впервые прослежена эволюция тонкой структуры картины распространения вещества свободно падающей капли под деформированной поверхностью первоначально покоящейся жидкости. Изучалось слияние капли воды с раствором роданида аммония, капли раствора поваренной соли, соды или чернил – с водой. В начальной стадии процесса слияния в ударном режиме с быстрым формированием каверны капля теряет сплошность. Впервые визуализированы короткие тонкие струйки, пронизывающие дно каверны. Подтвержден ранее зарегистрированный распад капли на тонкие волокна, образующие линейчатые и сетчатые структуры на поверхности каверны и венца. Постепенно струйки, содержащие вещество капли, сливаются и образуют охватывающий каверну промежуточный волокнистый слой с четкой внешней границей. По мере увеличения каверны промежуточный слой гомогенизируется и истончается. Далее, в процессе схлопывания каверны, в принимающей жидкости формируются новые группы волокон, которые пронизывают границу каверны под узлами сетки. В проведенных опытах волокнистый слой, охватывающий первичную каверну, наблюдался при вторжении жидкости большей плотности (капли раствора чернил, соды или поваренной соли) в менее плотную среду (воду), и жидкости меньшей плотности (капли воды) в более тяжелую (раствор роданида аммония). Толщина волокнистой оболочки первичной каверны увеличивается с ростом скорости капли.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>drops</kwd><kwd>coalescence</kwd><kwd>fibers of the primary contact</kwd><kwd>matter transfer</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>капля</kwd><kwd>слияние</kwd><kwd>волокна первичного контакта</kwd><kwd>перенос вещества</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Rogers V.B. On the formation of rotating rings by air and liquids under certain condition of discharge // Am. J. Sci. Arts. Second Ser. 1858. V. 26. P. 246–258.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Worthington A.M. On impact with a liquid surface // Proc. R. Soc. London. 1882. V. 34. Is. 2. P. 217–230.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Thomson J.J., Newall H.F. On the formation of vortex rings by drops falling into liquids, and some allied phenomena // Proc. R. Soc. London. 1885. V. 29. P. 417–436.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Thompson D.W. On Growth and Form. 1992. Dover reprint of 1942 / 2nd ed. (1st ed., 1917).</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Степанова Е.В., Чашечкин Ю.Д. Перенос маркера в составном вихре // Изв. РАН. МЖГ. 2010. № 6. Р. 12–29.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Степанова Е.В., Чаплина Т.О., Трофимова М.В., Чашечкин Ю.Д. Структурная устойчивость процесса переноса вещества из компактного пятна в составном вихре // Изв. РАН. ФАО. 2012. Т. 48. № 5. С. 578–590.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д. Перенос вещества окрашенной капли в слое жидкости с бегущими плоскими гравитационно-капиллярными волнами // Изв. РАН. ФАО. 2022. Т. 58. № 2. С. 218–229.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. Множественные выбросы брызг при ударе капли // Доклады РАН. 2020. Т. 494. С. 42–46.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Michon G.J., Josserand C., Séon T. Jet dynamics post drop impact on a deep pool // Phys. Rev. Fluids. 2017. V. 2 (2). P. 023601.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д. Визуализация тонкой структуры возмущений поверхности жидкости течениями, вызванными упавшей каплей // ПММ. 2019. Т. 83. № 3. С. 403–412.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Zhu G.-Z., Li Z.-H., Fu D-Y. Experiments on ring wave packet generated by water drop // Chinese Sci. Bull. 2008. V. 53. № 11. P. 1634–1638.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д. Пакеты капиллярных и акустических волн импакта капли // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естеств. науки. 2021. № 1 (94). С. 73–92.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Li E.Q., Thoraval M.-J., Marston J.O., Thoroddsen S.T. Early azimuthal instability during drop impact // J. Fluid Mech. 2018. V. 848. P. 821–835.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Ильиных А.Ю., Чашечкин Ю.Д. Тонкая структура картины растекания свободно падающей капли в покоящейся жидкости // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 4. С. 3–8.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Berberović E., van Hinsberg N.P., Jakirlić S., Roisman I.V., Tropea C. Drop impact onto a liquid layer of finite thickness: Dynamics of the cavity evolution // Phys. Rev. E. 2009. V. 79, 036306.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. Задержка формирования каверны в интрузивном режиме слияния свободно падающей капли с принимающей жидкостью // Докл. РАН. 2021. Т. 496. С. 34–39.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д. Эволюция тонкоструктурного распределения вещества свободно падающей капли в смешивающихся жидкостях // Изв. РАН. ФАО. 2019. Т. 55. № 3. С. 67–77.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. Формирование системы наклонных петель в течениях импакта капли // Докл. РАН. 2021. Т. 499. С. 39–48.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Chashechkin Y.D. Foundations of engineering mathematics applied for fluid flows // Axioms. 2021. V. 10. Iss. 4. 286.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Гиббс Дж. В. О равновесии гетерогенных веществ. Термодинамические работы. М.–Л.: ГИТТЛ, 1950.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Feistel R. Thermodynamic properties of seawater, ice and humid air: TEOS-10, before and beyond // Ocean. Sci. 2018. V.14. P. 471–502.</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. Л-д: ГИМИЗ, 1975. 280 с.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды // ЖСХ. 2006. Т. 47, Приложение. C. S5–S35.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Teschke O., de Souza E.F. Water molecule clusters measured at water/air interfaces using atomic force microscopy // Phys. Chem. Chem. Phys. 2005. V. 7 (22). P. 3856–3865.</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Бункин Н.Ф., Индукаев К.В., Игнатьев П.С. Спонтанная самоорганизация газовых микропузырей в жидкости // ЖЭТФ. 2007. Т. 131 (3). С. 539–555.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>УИУ “ГФК ИПМех РАН”: http://www.ipmnet.ru/uniqequip/gfk/#equip.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
