Экстремальная фокусировка энергии при ударном сжатии парового пузырька в углеводородных жидкостях

Проведено сравнение особенностей ударного сжатия паровых пузырьков диаметром $1$ мм и роста их несферичности в ходе коллапса в углеводородных жидкостях – ацетоне, бензоле и тетрадекане. В начале сжатия пар находится в состоянии насыщения при давлении $1.03$ МПа, а коллапс пузырька вызывается давлением в жидкости $5$ МПа. Установлено, что при коллапсе такого пузырька в ацетоне в его полости возникают только слабые волны сжатия, а в пузырьках в бензоле и тетрадекане, имеющих существенно больший молекулярный вес и соответственно меньшую скорость звука в паре, образуются интенсивные радиально сходящиеся волны сжатия, трансформирующиеся в ударные. Это приводит к экстремальной фокусировке энергии в центре пузырька. В тетрадекане ударная волна формируется вскоре после начала коллапса, тогда как в бензоле лишь в процессе повторного схождения неударной волны сжатия к центру пузырька после ее отражений от центра и межфазной поверхности. В результате наибольшие значения термодинамических параметров достигаются в случае тетрадекана, а наименьшие – в случае ацетона. Показано, что несферичность пузырька возрастает к моменту достижения в нем экстремальных значений термодинамических параметров в тетрадекане на два порядка меньше, чем в ацетоне и бензоле.