Динамика табачного дыма при резонансных колебаниях в закрытой трубе

Экспериментально изучена динамика табачного дыма при нелинейных колебаниях в закрытой трубе. Колебания полидисперсной газовзвеси на фундаментальной частоте возбуждаются плоским поршнем в режиме перехода к ударным волнам при помощи вибростенда. Изучено влияние амплитуды колебаний и высоты заполнения трубы табачным дымом на скорость его коагуляции и осаждения. Рассмотрены различные случаи заполнения трубы дымом: полностью, на три четверти, наполовину и на четверть. Концентрация табачного дыма монотонно уменьшается со временем, что связано с коагуляцией и осаждением его частиц. Этот процесс происходит в несколько сот раз быстрее, чем при естественном осаждении. Зависимость коагуляции и осаждения табачного дыма от высоты заполнения трубы имеет немонотонный характер с минимальным значением при заполнении трубы наполовину. Изменение амплитуды смещения поршня оказывает заметное влияние на скорость коагуляции и осаждения табачного дыма только при полном заполнении трубы. Это связано с формированием в трубе акустических течений в виде тороидальных вихрей.