Эволюция возмущения сферической формы газового пузырька в жидкости при его сильном расширении-сжатии

• Автор: Гусева, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 151 с. : ил.

I. Постановка задачи. Метод расчета
§1. Физическая постановка задачи и основные допущения
§2. Модель сферического движения жидкости и газа при высокоскоростном сжатии
§3. Модель сферического движения жидкости и газа при расширении и низкоскоростном сжатии
§4. Основная модель несферического движения пузырька
§5. Другие модели несферического движения пузырька
§6. Начальные условия
§7. Входные данные
§8. Метод решения
§9. Максимальные отклонения и искажения
§10. Заключение по главе
II. Эволюция возмущений сферической формы пузырька в
ходе его расширения-сжатия
§11. Эволюция возмущения сферичности адиабатического пузырька без учета вязкости жидкости
§12. Влияние вязкости жидкости
§13. Влияние теплообмена на поверхности пузырька
§14. Заключение по главе
. Рост амплитуды возмущений сферичности пузырька на стадии сжатия
§15. Зависимость возмущений сферичности пузырька от особенностей сферической составляющей движения, учитываемых в нулевом приближении
§16. Зависимость возмущений сферичности пузырька от особенностей сферической составляющей движения, учитываемых в первом приближении
§17. Заключение по главе
Заключение
Литература
Жидкости широко применяются для решения различных практических задач во многих отраслях народного хозяйства: теплоэнергетике, химии, нефтяной промышленности и т.д. Применение жидкостей, как правило, сопровождается возникновением в них пузырьков. Наличие пузырьков в жидкости может приводить к существенному изменению ее свойств, в том числе, полезному или нежелательному с прикладной точки зрения. Свойства жидкости с пузырьками в значительной степени зависят от того, насколько форма пузырьков остается близкой к сферической, особенно в тех случаях, когда пузырьки испытывают сильные расширения-сжатия.
Диссертация посвящена исследованию динамики несферического пузырька газа в жидкости на режимах его сильного расширения-сжатия при изменении давления жидкости по гармоническому закону. Исследования динамики несферического пузырька в жидкости были инициированы еще в начале прошлого столетия в связи с изучением подводных взрывов и кавитационной эрозии. Интерес к этой области исследований усилился в связи с экспериментальным открытием в 1990 году явления периодической однопузырьковой сонолюминесценции (SBSL - single bubble sonoluminescence) - периодического испускания света микронным пузырьком газа в строго определенной фазе колебаний давления в стоячей акустической волне (L.A. Crum, D.F. Gaitan и др. [70]). Это перспективное с точки зрения приложений в науке и технике [61, 62] явление обладает рядом замечательных свойств, подробное обсуждение которых представлено в обзорных работах В.P. Barber’a и др. [50], T.J. Matula [99], М.А. Маргулиса [36],
S.J. Putterman’a и К.P. Weninger’a [119]. Наиболее привлекательное свойство SBSL заключается в том, что максимальная температура в пузырьке может достигать 105/С и выше [50,94,103,133]. Согласно [99] SBSL наблюдается при акустическом возбуждении на частотах ниже частоты линейного резонанса, что при среднем равновесном радиусе 1 — Юмкм составляет
® Рис
Изучение выполнено в рамках постановки задачи работы А. РгоьрегеМі [73] путем сравнения полученных результатов с результатами работы [73| и экспериментальными данными 11.0. НоЮа и И.Р. Оаіїап’а [78].
0-5 Ар /р° 1