Леонов К.В., Ахатов И.Ш. «Диффузионная устойчивость кавитационного пузырька в жидком микровключении под действием внешней вынуждающей силы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 63-76 (2024)

Рассматривается задача диффузионной устойчивости одиночного кавитационного пузырька в сферической ячейке жидкости (жидком микровключении), окруженной бесконечным упругим твердым телом. В качестве внешней вынуждающей силы используется периодическое во времени давление в твердом теле вдали от ячейки жидкости, которое инициирует колебания пузырька, сопровождающиеся процессом диффузии газа в системе пузырь-в-ячейке. Использовано инженерное приближение, согласно которому увеличение/уменьшение пузырька рассматривается в среднем в предположении, что за период внешнего воздействия масса газа в пузырьке заметно не меняется. Разработанная теория предсказывает существование устойчиво осциллирующих пузырьков в ограниченной жидкости под действием внешней вынуждающей силы. Выявлены три возможных режима диффузии: 1) полное растворение пузырька, 2) частичное растворение пузырька и 3) частичный рост пузырька; последние два режима соответствуют диффузионной устойчивости в системе пузырь-в-ячейке. Проведено параметрическое исследование влияния концентрации газа, растворенного в жидкости, на результирующий устойчивый размер пузырька. Полученные результаты сравниваются с результатами для случая устойчивых колебаний пузырька в звуковом поле давления в бесконечной жидкости. Теоретические выводы могут быть использованы для совершенствования современных приложений ультразвуковых технологий.

Лебедев М.С., Тагильцев А.А., Кулик А.В., Чудновский В.М. «Акустика кипения с недогревом на лазерном нагревательном элементе» Подводные исследования и робототехника, 37, № 1, с. 21-25 (2024)

Исследуются акустические сигналы, возникающие при кавитации, инициированной лазерным нагревом воды в окрестности торца оптоволокна, погружённого в воду. Показано, что рост и схлопывание паровой фазы в окрестности торца оптоволокна (лазерного нагревательного элемента), по которому распространяется лазерное излучение, генерируют характерные для элементарного акта вскипания акустические сигналы, которые предшествуют появлению сигналов большой амплитуды. Установлено, что сигналы большой амплитуды вызваны ударными волнами, возникающими при коллапсе основного пузырька и вторичных пузырьков – «отскоков».