Влияние температуры жидкости на сильное сжатие кавитационного пузырька

Изучено влияние температуры жидкости (ацетона) на процесс сжатия пара в полости коллапсирующего кавитационного пузырька. Давление жидкости составило 50 бар, температура варьировалась в диапазоне от 273.15 до 419 К. В начале коллапса пар в пузырьке находился в состоянии насыщения, радиус пузырька 500 мкм. Использована математическая модель, в которой динамика жидкости и пара описывается уравнениями газовой динамики с учетом нестационарной теплопроводности, испарения/конденсации на межфазной поверхности, широкодиапазонных уравнений состояния. Метод расчета основан на TVD-модификации схемы Годунова второго порядка точности по пространству и времени. Выявлено, что по мере уменьшения температуры жидкости в рассматриваемом диапазоне последовательно реализуются пять сценариев сжатия: близкое к однородному; со схождением одной изэнтропической волны; со схождением одной ударной волны; со схождением одной изэнтропической и одной ударной волны; со схождением двух ударных волн. Установлено, что с уменьшением температуры жидкости максимальные давления и плотности пара, достигаемые на границе малой центральной области пузырька (горячего ядра с радиусом менее 2.5 мкм) до момента фокусировки первой ударной волны, монотонно возрастают, тогда как максимум температуры растет немонотонно.