Эволюция возмущений сферичности парового пузырька при его сверхсжатии

Рассматривается эволюция малых отклонений от сферической формы кавитационного пузырька в ходе его однократного сжатия в условиях экспериментов по акустической кавитации дейтерированного ацетона. Движение пара в пузырьке и окружающей жидкости определяется как суперпозиция сферической составляющей и ее несферического возмущения. При описании сферической составляющей учитываются нестационарная теплопроводность пара и жидкости, неравновесность испарения-конденсации на межфазной поверхности. В начале процесса сжатия пар в пузырьке считается идеальным газом с давлением, близким к однородному. При моделировании высокоскоростной стадии сжатия применяются реалистичные уравнения состояния. При описании несферической составляющей движения учитываются влияние вязкости жидкости, поверхностного натяжения, плотности пара в пузырьке и неоднородность его давления. Получены оценки амплитуды малых возмущений (в виде гармоник степени $n=2,3,\dots$ с длиной волны $\lambda=2\pi R/n$, где $R$ – радиус пузырька) сферической формы пузырька в ходе его сжатия до момента достижения в нем экстремальных значений давления, плотности и температуры. Эти результаты представляют интерес при исследовании явления пузырькового термояда, поскольку несферичность пузырька препятствует его сильному сжатию.