Взаимодействие пузырьков в жидкости около плоской твердой стенки

Исследованы динамика регулярного и стохастических кластеров, состоящих из шестнадцати воздушных пузырьков, в воде около плоской жесткой стенки и силовое воздействие на эту стенку в комнатных условиях. Изначально в регулярном кластере центры одинаковых сферических пузырьков расположены в узлах плоской квадратной сетки, параллельной стенке. Стохастические кластеры образуются из регулярного внесением случайных начальных отклонений в положения пузырьков либо в их размеры. Давление воды изменяется по гармоническому закону. Использована дискретная модель совместной динамики пузырьков, в которой наряду с радиальными пульсациями пузырьков допускаются их перемещения и деформации, но не допускается их разрушение. Поэтому исследования проводятся лишь до тех пор, пока какой-либо пузырек кластера не разрушится. Изучены динамика пузырьков и их воздействие на стенку в зависимости от амплитуды колебаний давления воды, удаленности пузырьков от стенки, расстояния между пузырьками, диапазона случайной неоднородности начальных размеров пузырьков и случайной нерегулярности их начальных положений. Показано, что изменение величины и конфигурации поля давления на стенке во многом определяется несинхронной динамикой пузырьков. По мере уменьшения амплитуды колебаний окружающего давления, увеличения удаленности пузырьков от стенки и расстояния между пузырьками максимум давления на стенке монотонно понижается.